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/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 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 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         int                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700         REQ_F_REISSUE_BIT,
 701
 702         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 703         __REQ_F_LAST_BIT,
 704 };
 705
 706 enum {
 707         /* ctx owns file */
 708         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 709         /* drain existing IO first */
 710         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 711         /* linked sqes */
 712         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 713         /* doesn't sever on completion < 0 */
 714         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 715         /* IOSQE_ASYNC */
 716         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 717         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 718         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 719
 720         /* fail rest of links */
 721         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 722         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 723         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 724         /* read/write uses file position */
 725         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 726         /* must not punt to workers */
 727         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 728         /* has or had linked timeout */
 729         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 730         /* regular file */
 731         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 732         /* needs cleanup */
 733         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 734         /* already went through poll handler */
 735         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 736         /* buffer already selected */
 737         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 738         /* doesn't need file table for this request */
 739         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 740         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 741         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 742         /* completion is deferred through io_comp_state */
 743         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 744         /* caller should reissue async */
 745         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 746 };
 747
 748 struct async_poll {
 749         struct io_poll_iocb     poll;
 750         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 751 };
 752
 753 struct io_task_work {
 754         struct io_wq_work_node  node;
 755         task_work_func_t        func;
 756 };
 757
 758 /*
 759  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 760  * as the first entry in their struct definition. So you can
 761  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 762  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 763  */
 764 struct io_kiocb {
 765         union {
 766                 struct file             *file;
 767                 struct io_rw            rw;
 768                 struct io_poll_iocb     poll;
 769                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 770                 struct io_accept        accept;
 771                 struct io_sync          sync;
 772                 struct io_cancel        cancel;
 773                 struct io_timeout       timeout;
 774                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 775                 struct io_connect       connect;
 776                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 777                 struct io_open          open;
 778                 struct io_close         close;
 779                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 780                 struct io_fadvise       fadvise;
 781                 struct io_madvise       madvise;
 782                 struct io_epoll         epoll;
 783                 struct io_splice        splice;
 784                 struct io_provide_buf   pbuf;
 785                 struct io_statx         statx;
 786                 struct io_shutdown      shutdown;
 787                 struct io_rename        rename;
 788                 struct io_unlink        unlink;
 789                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 790                 struct io_completion    compl;
 791         };
 792
 793         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 794         void                            *async_data;
 795         u8                              opcode;
 796         /* polled IO has completed */
 797         u8                              iopoll_completed;
 798
 799         u16                             buf_index;
 800         u32                             result;
 801
 802         struct io_ring_ctx              *ctx;
 803         unsigned int                    flags;
 804         refcount_t                      refs;
 805         struct task_struct              *task;
 806         u64                             user_data;
 807
 808         struct io_kiocb                 *link;
 809         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 810
 811         /*
 812          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 813          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 814          */
 815         struct list_head                inflight_entry;
 816         union {
 817                 struct io_task_work     io_task_work;
 818                 struct callback_head    task_work;
 819         };
 820         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 821         struct hlist_node               hash_node;
 822         struct async_poll               *apoll;
 823         struct io_wq_work               work;
 824 };
 825
 826 struct io_tctx_node {
 827         struct list_head        ctx_node;
 828         struct task_struct      *task;
 829         struct io_ring_ctx      *ctx;
 830 };
 831
 832 struct io_defer_entry {
 833         struct list_head        list;
 834         struct io_kiocb         *req;
 835         u32                     seq;
 836 };
 837
 838 struct io_op_def {
 839         /* needs req->file assigned */
 840         unsigned                needs_file : 1;
 841         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 842         unsigned                hash_reg_file : 1;
 843         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 844         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 845         /* opcode is not supported by this kernel */
 846         unsigned                not_supported : 1;
 847         /* set if opcode supports polled "wait" */
 848         unsigned                pollin : 1;
 849         unsigned                pollout : 1;
 850         /* op supports buffer selection */
 851         unsigned                buffer_select : 1;
 852         /* must always have async data allocated */
 853         unsigned                needs_async_data : 1;
 854         /* should block plug */
 855         unsigned                plug : 1;
 856         /* size of async data needed, if any */
 857         unsigned short          async_size;
 858 };
 859
 860 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 861         [IORING_OP_NOP] = {},
 862         [IORING_OP_READV] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_data       = 1,
 868                 .plug                   = 1,
 869                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 870         },
 871         [IORING_OP_WRITEV] = {
 872                 .needs_file             = 1,
 873                 .hash_reg_file          = 1,
 874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 875                 .pollout                = 1,
 876                 .needs_async_data       = 1,
 877                 .plug                   = 1,
 878                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 879         },
 880         [IORING_OP_FSYNC] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882         },
 883         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 884                 .needs_file             = 1,
 885                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 886                 .pollin                 = 1,
 887                 .plug                   = 1,
 888                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 889         },
 890         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .hash_reg_file          = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollout                = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 901         },
 902         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 903         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905         },
 906         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .needs_async_data       = 1,
 911                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 912         },
 913         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 914                 .needs_file             = 1,
 915                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 916                 .pollin                 = 1,
 917                 .buffer_select          = 1,
 918                 .needs_async_data       = 1,
 919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 920         },
 921         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 922                 .needs_async_data       = 1,
 923                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 924         },
 925         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 926                 /* used by timeout updates' prep() */
 927         },
 928         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 929                 .needs_file             = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .pollin                 = 1,
 932         },
 933         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 934         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 935                 .needs_async_data       = 1,
 936                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 937         },
 938         [IORING_OP_CONNECT] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 941                 .pollout                = 1,
 942                 .needs_async_data       = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 944         },
 945         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 949         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 950         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 951         [IORING_OP_STATX] = {},
 952         [IORING_OP_READ] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollin                 = 1,
 956                 .buffer_select          = 1,
 957                 .plug                   = 1,
 958                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 959         },
 960         [IORING_OP_WRITE] = {
 961                 .needs_file             = 1,
 962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 963                 .pollout                = 1,
 964                 .plug                   = 1,
 965                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 966         },
 967         [IORING_OP_FADVISE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 971         [IORING_OP_SEND] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975         },
 976         [IORING_OP_RECV] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 979                 .pollin                 = 1,
 980                 .buffer_select          = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 983         },
 984         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 985                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 986         },
 987         [IORING_OP_SPLICE] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .hash_reg_file          = 1,
 990                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 991         },
 992         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 993         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 994         [IORING_OP_TEE] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .hash_reg_file          = 1,
 997                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1000                 .needs_file             = 1,
1001         },
1002         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1003         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1004 };
1005
1006 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1007 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1008 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1009                                          struct task_struct *task,
1010                                          struct files_struct *files);
1011 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1013 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1014                         struct io_ring_ctx *ctx);
1015 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1016
1017 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1018 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1019 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1021 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1022 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1023 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1024 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1025 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1026 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1027 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1028 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1029                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1030                                  unsigned nr_args);
1031 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1032 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1033                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1034 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1035 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1036
1037 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1038                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1039 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1040                              const struct iovec *fast_iov,
1041                              struct iov_iter *iter, bool force);
1042 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1043 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1044                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1045
1046 static struct kmem_cache *req_cachep;
1047
1048 static const struct file_operations io_uring_fops;
1049
1050 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1051 {
1052 #if defined(CONFIG_UNIX)
1053         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1054                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1055
1056                 return ctx->ring_sock->sk;
1057         }
1058 #endif
1059         return NULL;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1062
1063 #define io_for_each_link(pos, head) \
1064         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1065
1066 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1067 {
1068         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1069                 __io_clean_op(req);
1070 }
1071
1072 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1073 {
1074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1077                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1078                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1079         }
1080 }
1081
1082 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1083                           struct task_struct *task,
1084                           struct files_struct *files)
1085 {
1086         struct io_kiocb *req;
1087
1088         if (task && head->task != task) {
1089                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1090                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1091                         return true;
1092                 return false;
1093         }
1094         if (!files)
1095                 return true;
1096
1097         io_for_each_link(req, head) {
1098                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1099                         return true;
1100         }
1101         return false;
1102 }
1103
1104 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1105 {
1106         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1107                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1108 }
1109
1110 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1111 {
1112         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1113
1114         complete(&ctx->ref_comp);
1115 }
1116
1117 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1118 {
1119         return !req->timeout.off;
1120 }
1121
1122 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1123 {
1124         struct io_ring_ctx *ctx;
1125         int hash_bits;
1126
1127         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1128         if (!ctx)
1129                 return NULL;
1130
1131         /*
1132          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1133          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1134          */
1135         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1136         hash_bits -= 5;
1137         if (hash_bits <= 0)
1138                 hash_bits = 1;
1139         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1140         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1141                                         GFP_KERNEL);
1142         if (!ctx->cancel_hash)
1143                 goto err;
1144         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1145
1146         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1147                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1148                 goto err;
1149
1150         ctx->flags = p->flags;
1151         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1152         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1153         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1155         init_completion(&ctx->ref_comp);
1156         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1157         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1158         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1159         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1160         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1164         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1166         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1168         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1169         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1170         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1173         return ctx;
1174 err:
1175         kfree(ctx->cancel_hash);
1176         kfree(ctx);
1177         return NULL;
1178 }
1179
1180 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1181 {
1182         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1183                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1184
1185                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1186                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1187         }
1188
1189         return false;
1190 }
1191
1192 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1197                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1198
1199                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1200                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1201                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1202         }
1203 }
1204
1205 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1206 {
1207         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1209
1210         if (!req->work.creds)
1211                 req->work.creds = get_current_cred();
1212
1213         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1214                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1215
1216         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1217                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1218                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1219         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1220                 if (def->unbound_nonreg_file)
1221                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1222         }
1223 }
1224
1225 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         struct io_kiocb *cur;
1228
1229         io_for_each_link(cur, req)
1230                 io_prep_async_work(cur);
1231 }
1232
1233 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1234 {
1235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1236         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1237         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1238
1239         BUG_ON(!tctx);
1240         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1241
1242         /* init ->work of the whole link before punting */
1243         io_prep_async_link(req);
1244         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1245                                         &req->work, req->flags);
1246         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1247         if (link)
1248                 io_queue_linked_timeout(link);
1249 }
1250
1251 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1252 {
1253         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1254         int ret;
1255
1256         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1257         if (ret != -1) {
1258                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1259                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1260                 list_del_init(&req->timeout.list);
1261                 io_cqring_fill_event(req, status);
1262                 io_put_req_deferred(req, 1);
1263         }
1264 }
1265
1266 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1267 {
1268         do {
1269                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1270                                                 struct io_defer_entry, list);
1271
1272                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1273                         break;
1274                 list_del_init(&de->list);
1275                 io_req_task_queue(de->req);
1276                 kfree(de);
1277         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1278 }
1279
1280 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1281 {
1282         u32 seq;
1283
1284         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1285                 return;
1286
1287         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1288
1289         do {
1290                 u32 events_needed, events_got;
1291                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1292                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1293
1294                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1295                         break;
1296
1297                 /*
1298                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1299                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1300                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1301                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1302                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1303                  */
1304                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1305                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1306                 if (events_got < events_needed)
1307                         break;
1308
1309                 list_del_init(&req->timeout.list);
1310                 io_kill_timeout(req, 0);
1311         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1312
1313         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1314 }
1315
1316 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         io_flush_timeouts(ctx);
1319
1320         /* order cqe stores with ring update */
1321         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1322
1323         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1324                 __io_queue_deferred(ctx);
1325 }
1326
1327 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1328 {
1329         struct io_rings *r = ctx->rings;
1330
1331         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1332 }
1333
1334 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1335 {
1336         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1337 }
1338
1339 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1340 {
1341         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1342         unsigned tail;
1343
1344         /*
1345          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1346          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1347          * fill the cq entry
1348          */
1349         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1350                 return NULL;
1351
1352         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1353         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1354 }
1355
1356 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         if (!ctx->cq_ev_fd)
1359                 return false;
1360         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1361                 return false;
1362         if (!ctx->eventfd_async)
1363                 return true;
1364         return io_wq_current_is_worker();
1365 }
1366
1367 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1368 {
1369         /* see waitqueue_active() comment */
1370         smp_mb();
1371
1372         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1373                 wake_up(&ctx->wait);
1374         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1375                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1376         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1377                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1378         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1379                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1380                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1381         }
1382 }
1383
1384 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1385 {
1386         /* see waitqueue_active() comment */
1387         smp_mb();
1388
1389         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1390                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1391                         wake_up(&ctx->wait);
1392         }
1393         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1394                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1395         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1396                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1397                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1398         }
1399 }
1400
1401 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1402 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1403                                        struct task_struct *tsk,
1404                                        struct files_struct *files)
1405 {
1406         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1407         struct io_kiocb *req, *tmp;
1408         struct io_uring_cqe *cqe;
1409         unsigned long flags;
1410         bool all_flushed, posted;
1411         LIST_HEAD(list);
1412
1413         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1414                 return false;
1415
1416         posted = false;
1417         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1418         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1419                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1420                         continue;
1421
1422                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1423                 if (!cqe && !force)
1424                         break;
1425
1426                 list_move(&req->compl.list, &list);
1427                 if (cqe) {
1428                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1429                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1430                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1431                 } else {
1432                         ctx->cached_cq_overflow++;
1433                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1434                                    ctx->cached_cq_overflow);
1435                 }
1436                 posted = true;
1437         }
1438
1439         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1440         if (all_flushed) {
1441                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1442                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1443                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1444         }
1445
1446         if (posted)
1447                 io_commit_cqring(ctx);
1448         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1449         if (posted)
1450                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1451
1452         while (!list_empty(&list)) {
1453                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1454                 list_del(&req->compl.list);
1455                 io_put_req(req);
1456         }
1457
1458         return all_flushed;
1459 }
1460
1461 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1462                                      struct task_struct *tsk,
1463                                      struct files_struct *files)
1464 {
1465         bool ret = true;
1466
1467         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1468                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1469                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1470                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1471                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1472                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1473                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1474         }
1475
1476         return ret;
1477 }
1478
1479 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1480 {
1481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1482         struct io_uring_cqe *cqe;
1483
1484         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1485
1486         /*
1487          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1488          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1489          * the ring.
1490          */
1491         cqe = io_get_cqring(ctx);
1492         if (likely(cqe)) {
1493                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1494                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1495                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1496         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1497                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1498                 /*
1499                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1500                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1501                  * to drop it on the floor.
1502                  */
1503                 ctx->cached_cq_overflow++;
1504                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1505         } else {
1506                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1507                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1508                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1509                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1510                 }
1511                 io_clean_op(req);
1512                 req->result = res;
1513                 req->compl.cflags = cflags;
1514                 refcount_inc(&req->refs);
1515                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1516         }
1517 }
1518
1519 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1520 {
1521         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1522 }
1523
1524 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1525                                  unsigned int cflags)
1526 {
1527         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1528         unsigned long flags;
1529
1530         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1531         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1532         /*
1533          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1534          * free_list cache.
1535          */
1536         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1537                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1538
1539                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1540                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1541                                 io_disarm_next(req);
1542                         if (req->link) {
1543                                 io_req_task_queue(req->link);
1544                                 req->link = NULL;
1545                         }
1546                 }
1547                 io_dismantle_req(req);
1548                 io_put_task(req->task, 1);
1549                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1550                 cs->locked_free_nr++;
1551         } else {
1552                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1553                         req = NULL;
1554         }
1555         io_commit_cqring(ctx);
1556         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1557
1558         if (req) {
1559                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1560                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1561         }
1562 }
1563
1564 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1565                                   unsigned int cflags)
1566 {
1567         io_clean_op(req);
1568         req->result = res;
1569         req->compl.cflags = cflags;
1570         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1571 }
1572
1573 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1574                                      long res, unsigned cflags)
1575 {
1576         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1577                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1578         else
1579                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1580 }
1581
1582 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1583 {
1584         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1585 }
1586
1587 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1590         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1591         struct io_kiocb *req = NULL;
1592
1593         /*
1594          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1595          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1596          * side cache.
1597          */
1598         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1599                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1600                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1601                 cs->locked_free_nr = 0;
1602                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1603         }
1604
1605         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1606                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1607                                         compl.list);
1608                 list_del(&req->compl.list);
1609                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1610                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1611                         break;
1612         }
1613
1614         return req != NULL;
1615 }
1616
1617 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1618 {
1619         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1620
1621         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1622
1623         if (!state->free_reqs) {
1624                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1625                 int ret;
1626
1627                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1628                         goto got_req;
1629
1630                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1631                                             state->reqs);
1632
1633                 /*
1634                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1635                  * retry single alloc to be on the safe side.
1636                  */
1637                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1638                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1639                         if (!state->reqs[0])
1640                                 return NULL;
1641                         ret = 1;
1642                 }
1643                 state->free_reqs = ret;
1644         }
1645 got_req:
1646         state->free_reqs--;
1647         return state->reqs[state->free_reqs];
1648 }
1649
1650 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1651                           bool fixed)
1652 {
1653         if (!fixed)
1654                 fput(file);
1655 }
1656
1657 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1658 {
1659         io_clean_op(req);
1660
1661         if (req->async_data)
1662                 kfree(req->async_data);
1663         if (req->file)
1664                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1665         if (req->fixed_rsrc_refs)
1666                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1667         if (req->work.creds) {
1668                 put_cred(req->work.creds);
1669                 req->work.creds = NULL;
1670         }
1671
1672         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1673                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1674                 unsigned long flags;
1675
1676                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1677                 list_del(&req->inflight_entry);
1678                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1679                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1680         }
1681 }
1682
1683 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1684 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1685 {
1686         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1687
1688         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1689         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1690                 wake_up(&tctx->wait);
1691         put_task_struct_many(task, nr);
1692 }
1693
1694 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1695 {
1696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1697
1698         io_dismantle_req(req);
1699         io_put_task(req->task, 1);
1700
1701         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1702         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1703 }
1704
1705 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1706 {
1707         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1708
1709         req->link = nxt->link;
1710         nxt->link = NULL;
1711 }
1712
1713 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1714         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1715 {
1716         struct io_kiocb *link = req->link;
1717         bool cancelled = false;
1718
1719         /*
1720          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1721          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1722          */
1723         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1724                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1725                 int ret;
1726
1727                 io_remove_next_linked(req);
1728                 link->timeout.head = NULL;
1729                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1730                 if (ret != -1) {
1731                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1732                         io_put_req_deferred(link, 1);
1733                         cancelled = true;
1734                 }
1735         }
1736         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1737         return cancelled;
1738 }
1739
1740 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1741         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1742 {
1743         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1744
1745         req->link = NULL;
1746         while (link) {
1747                 nxt = link->link;
1748                 link->link = NULL;
1749
1750                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1751                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1752                 io_put_req_deferred(link, 2);
1753                 link = nxt;
1754         }
1755 }
1756
1757 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1758         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1759 {
1760         bool posted = false;
1761
1762         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1763                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1764         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1765                 posted |= (req->link != NULL);
1766                 io_fail_links(req);
1767         }
1768         return posted;
1769 }
1770
1771 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt;
1774
1775         /*
1776          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1777          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1778          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1779          * of the chain.
1780          */
1781         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1782                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1783                 unsigned long flags;
1784                 bool posted;
1785
1786                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1787                 posted = io_disarm_next(req);
1788                 if (posted)
1789                         io_commit_cqring(req->ctx);
1790                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1791                 if (posted)
1792                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1793         }
1794         nxt = req->link;
1795         req->link = NULL;
1796         return nxt;
1797 }
1798
1799 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1802                 return NULL;
1803         return __io_req_find_next(req);
1804 }
1805
1806 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1807 {
1808         if (!ctx)
1809                 return;
1810         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1811                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1812                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1813                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1814         }
1815         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1816 }
1817
1818 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1819 {
1820         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1821         struct io_wq_work_list list;
1822         struct io_wq_work_node *node;
1823
1824         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1825                 return false;
1826
1827         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1828         list = tctx->task_list;
1829         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1830         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1831
1832         node = list.first;
1833         while (node) {
1834                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1835                 struct io_kiocb *req;
1836
1837                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1838                 if (req->ctx != ctx) {
1839                         ctx_flush_and_put(ctx);
1840                         ctx = req->ctx;
1841                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1842                 }
1843
1844                 req->task_work.func(&req->task_work);
1845                 node = next;
1846         }
1847
1848         ctx_flush_and_put(ctx);
1849         return list.first != NULL;
1850 }
1851
1852 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1853 {
1854         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1855
1856         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1857
1858         while (__tctx_task_work(tctx))
1859                 cond_resched();
1860 }
1861
1862 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1863                             enum task_work_notify_mode notify)
1864 {
1865         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1866         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1867         unsigned long flags;
1868         int ret;
1869
1870         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1871
1872         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1873         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1874         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1875
1876         /* task_work already pending, we're done */
1877         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1878             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1879                 return 0;
1880
1881         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1882                 return 0;
1883
1884         /*
1885          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1886          * in the list, it got run and we're fine.
1887          */
1888         ret = 0;
1889         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1890         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1891                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1892                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1893                         ret = 1;
1894                         break;
1895                 }
1896         }
1897         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1898         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1899         return ret;
1900 }
1901
1902 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1903 {
1904         struct task_struct *tsk = req->task;
1905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1906         enum task_work_notify_mode notify;
1907         int ret;
1908
1909         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1910                 return -ESRCH;
1911
1912         /*
1913          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1914          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1915          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1916          * will do the job.
1917          */
1918         notify = TWA_NONE;
1919         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1920                 notify = TWA_SIGNAL;
1921
1922         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1923         if (!ret)
1924                 wake_up_process(tsk);
1925
1926         return ret;
1927 }
1928
1929 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1930 {
1931         struct callback_head *work, *next;
1932         bool executed = false;
1933
1934         do {
1935                 work = xchg(work_head, NULL);
1936                 if (!work)
1937                         break;
1938
1939                 do {
1940                         next = work->next;
1941                         work->func(work);
1942                         work = next;
1943                         cond_resched();
1944                 } while (work);
1945                 executed = true;
1946         } while (1);
1947
1948         return executed;
1949 }
1950
1951 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1952                                   struct callback_head *task_work)
1953 {
1954         struct callback_head *head;
1955
1956         do {
1957                 head = READ_ONCE(*work_head);
1958                 task_work->next = head;
1959         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1960 }
1961
1962 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1963                                           task_work_func_t cb)
1964 {
1965         init_task_work(&req->task_work, cb);
1966         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1967 }
1968
1969 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1970 {
1971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1972
1973         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1974         io_cqring_fill_event(req, error);
1975         io_commit_cqring(ctx);
1976         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1977
1978         io_cqring_ev_posted(ctx);
1979         req_set_fail_links(req);
1980         io_double_put_req(req);
1981 }
1982
1983 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1984 {
1985         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1987
1988         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1989         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1990         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1991         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1992 }
1993
1994 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1995 {
1996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1997
1998         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1999         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2000         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2001                 __io_queue_sqe(req);
2002         else
2003                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2004         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2005 }
2006
2007 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2008 {
2009         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2010
2011         __io_req_task_submit(req);
2012 }
2013
2014 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2015 {
2016         int ret;
2017
2018         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2019         ret = io_req_task_work_add(req);
2020         if (unlikely(ret)) {
2021                 req->result = -ECANCELED;
2022                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2023                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2024         }
2025 }
2026
2027 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2028 {
2029         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2030         req->result = ret;
2031         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2032
2033         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2034                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2035 }
2036
2037 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2040
2041         if (nxt)
2042                 io_req_task_queue(nxt);
2043 }
2044
2045 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2046 {
2047         io_queue_next(req);
2048         __io_free_req(req);
2049 }
2050
2051 struct req_batch {
2052         struct task_struct      *task;
2053         int                     task_refs;
2054         int                     ctx_refs;
2055 };
2056
2057 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2058 {
2059         rb->task_refs = 0;
2060         rb->ctx_refs = 0;
2061         rb->task = NULL;
2062 }
2063
2064 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2065                                      struct req_batch *rb)
2066 {
2067         if (rb->task)
2068                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2069         if (rb->ctx_refs)
2070                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2071 }
2072
2073 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2074                               struct io_submit_state *state)
2075 {
2076         io_queue_next(req);
2077
2078         if (req->task != rb->task) {
2079                 if (rb->task)
2080                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2081                 rb->task = req->task;
2082                 rb->task_refs = 0;
2083         }
2084         rb->task_refs++;
2085         rb->ctx_refs++;
2086
2087         io_dismantle_req(req);
2088         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2089                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2090         else
2091                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2092 }
2093
2094 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2095                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2096 {
2097         int i, nr = cs->nr;
2098         struct io_kiocb *req;
2099         struct req_batch rb;
2100
2101         io_init_req_batch(&rb);
2102         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2103         for (i = 0; i < nr; i++) {
2104                 req = cs->reqs[i];
2105                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2106         }
2107         io_commit_cqring(ctx);
2108         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2109
2110         io_cqring_ev_posted(ctx);
2111         for (i = 0; i < nr; i++) {
2112                 req = cs->reqs[i];
2113
2114                 /* submission and completion refs */
2115                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2116                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2117         }
2118
2119         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2120         cs->nr = 0;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2125  * was the last reference to this request.
2126  */
2127 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2128 {
2129         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2130
2131         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2132                 nxt = io_req_find_next(req);
2133                 __io_free_req(req);
2134         }
2135         return nxt;
2136 }
2137
2138 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2139 {
2140         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2141                 io_free_req(req);
2142 }
2143
2144 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2145 {
2146         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2147
2148         io_free_req(req);
2149 }
2150
2151 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2152 {
2153         int ret;
2154
2155         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2156         ret = io_req_task_work_add(req);
2157         if (unlikely(ret))
2158                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2159 }
2160
2161 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2162 {
2163         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2164                 io_free_req_deferred(req);
2165 }
2166
2167 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2168 {
2169         /* drop both submit and complete references */
2170         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2171                 io_free_req(req);
2172 }
2173
2174 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2175 {
2176         /* See comment at the top of this file */
2177         smp_rmb();
2178         return __io_cqring_events(ctx);
2179 }
2180
2181 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2182 {
2183         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2184
2185         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2186         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2187 }
2188
2189 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2190 {
2191         unsigned int cflags;
2192
2193         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2194         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2195         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2196         kfree(kbuf);
2197         return cflags;
2198 }
2199
2200 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2201 {
2202         struct io_buffer *kbuf;
2203
2204         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2205         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2206 }
2207
2208 static inline bool io_run_task_work(void)
2209 {
2210         /*
2211          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2212          * not add work to such a task.
2213          */
2214         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2215                 return false;
2216         if (current->task_works) {
2217                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2218                 task_work_run();
2219                 return true;
2220         }
2221
2222         return false;
2223 }
2224
2225 /*
2226  * Find and free completed poll iocbs
2227  */
2228 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2229                                struct list_head *done)
2230 {
2231         struct req_batch rb;
2232         struct io_kiocb *req;
2233
2234         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2235         smp_rmb();
2236
2237         io_init_req_batch(&rb);
2238         while (!list_empty(done)) {
2239                 int cflags = 0;
2240
2241                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2242                 list_del(&req->inflight_entry);
2243
2244                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2245                         req->iopoll_completed = 0;
2246                         if (io_rw_reissue(req))
2247                                 continue;
2248                 }
2249
2250                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2251                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2252
2253                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2254                 (*nr_events)++;
2255
2256                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2257                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2258         }
2259
2260         io_commit_cqring(ctx);
2261         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2262         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2263 }
2264
2265 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2266                         long min)
2267 {
2268         struct io_kiocb *req, *tmp;
2269         LIST_HEAD(done);
2270         bool spin;
2271         int ret;
2272
2273         /*
2274          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2275          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2276          */
2277         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2278
2279         ret = 0;
2280         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2281                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2282
2283                 /*
2284                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2285                  * If we find a request that requires polling, break out
2286                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2287                  */
2288                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2289                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2290                         continue;
2291                 }
2292                 if (!list_empty(&done))
2293                         break;
2294
2295                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2296                 if (ret < 0)
2297                         break;
2298
2299                 /* iopoll may have completed current req */
2300                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2301                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2302
2303                 if (ret && spin)
2304                         spin = false;
2305                 ret = 0;
2306         }
2307
2308         if (!list_empty(&done))
2309                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2310
2311         return ret;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2316  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2317  * as a non-spinning completion check.
2318  */
2319 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2320                                 long min)
2321 {
2322         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2323                 int ret;
2324
2325                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2326                 if (ret < 0)
2327                         return ret;
2328                 if (*nr_events >= min)
2329                         return 0;
2330         }
2331
2332         return 1;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2337  * find and complete them.
2338  */
2339 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2340 {
2341         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2342                 return;
2343
2344         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2345         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2346                 unsigned int nr_events = 0;
2347
2348                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2349
2350                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2351                 if (nr_events == 0)
2352                         break;
2353                 /*
2354                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2355                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2356                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2357                  */
2358                 if (need_resched()) {
2359                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2360                         cond_resched();
2361                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2362                 }
2363         }
2364         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2365 }
2366
2367 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2368 {
2369         unsigned int nr_events = 0;
2370         int iters = 0, ret = 0;
2371
2372         /*
2373          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2374          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2375          * that got punted to a workqueue.
2376          */
2377         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2378         do {
2379                 /*
2380                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2381                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2382                  * already triggered a CQE (eg in error).
2383                  */
2384                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2385                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2386                 if (io_cqring_events(ctx))
2387                         break;
2388
2389                 /*
2390                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2391                  * application entering polling for a command before it gets
2392                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2393                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2394                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2395                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2396                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2397                  * very same mutex.
2398                  */
2399                 if (!(++iters & 7)) {
2400                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2401                         io_run_task_work();
2402                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2403                 }
2404
2405                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2406                 if (ret <= 0)
2407                         break;
2408                 ret = 0;
2409         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2410
2411         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2412         return ret;
2413 }
2414
2415 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2416 {
2417         /*
2418          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2419          * thread.
2420          */
2421         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2422                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2423
2424                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2425         }
2426         file_end_write(req->file);
2427 }
2428
2429 #ifdef CONFIG_BLOCK
2430 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2433         int rw, ret;
2434         struct iov_iter iter;
2435
2436         /* already prepared */
2437         if (req->async_data)
2438                 return true;
2439
2440         switch (req->opcode) {
2441         case IORING_OP_READV:
2442         case IORING_OP_READ_FIXED:
2443         case IORING_OP_READ:
2444                 rw = READ;
2445                 break;
2446         case IORING_OP_WRITEV:
2447         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2448         case IORING_OP_WRITE:
2449                 rw = WRITE;
2450                 break;
2451         default:
2452                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2453                                 req->opcode);
2454                 return false;
2455         }
2456
2457         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2458         if (ret < 0)
2459                 return false;
2460         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2461 }
2462
2463 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2464 {
2465         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2466         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2467
2468         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2469                 return false;
2470         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2471             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2472                 return false;
2473         /*
2474          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2475          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2476          * -EAGAIN.
2477          */
2478         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2479                 return false;
2480         return true;
2481 }
2482 #else
2483 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2484 {
2485         return false;
2486 }
2487 #endif
2488
2489 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2490 {
2491 #ifdef CONFIG_BLOCK
2492         if (!io_rw_should_reissue(req))
2493                 return false;
2494
2495         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2496
2497         if (io_resubmit_prep(req)) {
2498                 refcount_inc(&req->refs);
2499                 io_queue_async_work(req);
2500                 return true;
2501         }
2502         req_set_fail_links(req);
2503 #endif
2504         return false;
2505 }
2506
2507 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2508                              unsigned int issue_flags)
2509 {
2510         int cflags = 0;
2511
2512         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2513                 kiocb_end_write(req);
2514         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_should_reissue(req)) {
2515                 req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2516                 return;
2517         }
2518         if (res != req->result)
2519                 req_set_fail_links(req);
2520         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2521                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2522         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2523 }
2524
2525 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2526 {
2527         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2528
2529         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2530 }
2531
2532 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2533 {
2534         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2535
2536 #ifdef CONFIG_BLOCK
2537         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2538         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2539                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2540
2541                 if (rw)
2542                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2543                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2544                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2545                         res = -EIO;
2546         }
2547 #endif
2548
2549         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2550                 kiocb_end_write(req);
2551
2552         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2553                 req_set_fail_links(req);
2554
2555         WRITE_ONCE(req->result, res);
2556         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2557         smp_wmb();
2558         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2559 }
2560
2561 /*
2562  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2563  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2564  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2565  * accessing the kiocb cookie.
2566  */
2567 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2568 {
2569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2570
2571         /*
2572          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2573          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2574          * different devices.
2575          */
2576         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2577                 ctx->poll_multi_file = false;
2578         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2579                 struct io_kiocb *list_req;
2580
2581                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2582                                                 inflight_entry);
2583                 if (list_req->file != req->file)
2584                         ctx->poll_multi_file = true;
2585         }
2586
2587         /*
2588          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2589          * it to the front so we find it first.
2590          */
2591         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2592                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2593         else
2594                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2595
2596         /*
2597          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2598          * task context or in io worker task context. If current task context is
2599          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2600          */
2601         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2602             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2603                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2604 }
2605
2606 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2607 {
2608         if (state->file_refs) {
2609                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2610                 state->file_refs = 0;
2611         }
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2616  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2617  * has more than one submission.
2618  */
2619 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2620 {
2621         if (!state)
2622                 return fget(fd);
2623
2624         if (state->file_refs) {
2625                 if (state->fd == fd) {
2626                         state->file_refs--;
2627                         return state->file;
2628                 }
2629                 io_state_file_put(state);
2630         }
2631         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2632         if (unlikely(!state->file))
2633                 return NULL;
2634
2635         state->fd = fd;
2636         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2637         return state->file;
2638 }
2639
2640 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2641 {
2642         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2643 }
2644
2645 /*
2646  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2647  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2648  * inline.
2649  */
2650 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2651 {
2652         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2653
2654         if (S_ISBLK(mode)) {
2655                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2656                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2657                         return true;
2658                 return false;
2659         }
2660         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2661                 return true;
2662         if (S_ISREG(mode)) {
2663                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2664                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2665                     file->f_op != &io_uring_fops)
2666                         return true;
2667                 return false;
2668         }
2669
2670         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2671         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2672                 return true;
2673
2674         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2675                 return false;
2676
2677         if (rw == READ)
2678                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2679
2680         return file->f_op->write_iter != NULL;
2681 }
2682
2683 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2684 {
2685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2686         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2687         struct file *file = req->file;
2688         unsigned ioprio;
2689         int ret;
2690
2691         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2692                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2693
2694         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2695         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2696                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2697                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2698         }
2699         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2700         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2701         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2702         if (unlikely(ret))
2703                 return ret;
2704
2705         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2706         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2707                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2708
2709         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2710         if (ioprio) {
2711                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2712                 if (ret)
2713                         return ret;
2714
2715                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2716         } else
2717                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2718
2719         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2720                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2721                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2722                         return -EOPNOTSUPP;
2723
2724                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2725                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2726                 req->iopoll_completed = 0;
2727         } else {
2728                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2729                         return -EINVAL;
2730                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2731         }
2732
2733         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2734         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2735         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2736         return 0;
2737 }
2738
2739 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2740 {
2741         switch (ret) {
2742         case -EIOCBQUEUED:
2743                 break;
2744         case -ERESTARTSYS:
2745         case -ERESTARTNOINTR:
2746         case -ERESTARTNOHAND:
2747         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2748                 /*
2749                  * We can't just restart the syscall, since previously
2750                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2751                  * IO with EINTR.
2752                  */
2753                 ret = -EINTR;
2754                 fallthrough;
2755         default:
2756                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2757         }
2758 }
2759
2760 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2761                        unsigned int issue_flags)
2762 {
2763         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2764         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2765         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2766
2767         /* add previously done IO, if any */
2768         if (io && io->bytes_done > 0) {
2769                 if (ret < 0)
2770                         ret = io->bytes_done;
2771                 else
2772                         ret += io->bytes_done;
2773         }
2774
2775         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2776                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2777         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2778                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2779         else
2780                 io_rw_done(kiocb, ret);
2781
2782         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2783                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2784                 if (!io_rw_reissue(req)) {
2785                         int cflags = 0;
2786
2787                         req_set_fail_links(req);
2788                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2789                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2790                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2791                 }
2792         }
2793 }
2794
2795 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2796 {
2797         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2798         size_t len = req->rw.len;
2799         struct io_mapped_ubuf *imu;
2800         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2801         size_t offset;
2802         u64 buf_addr;
2803
2804         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2805                 return -EFAULT;
2806         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2807         imu = &ctx->user_bufs[index];
2808         buf_addr = req->rw.addr;
2809
2810         /* overflow */
2811         if (buf_addr + len < buf_addr)
2812                 return -EFAULT;
2813         /* not inside the mapped region */
2814         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2815                 return -EFAULT;
2816
2817         /*
2818          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2819          * and advance us to the beginning.
2820          */
2821         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2822         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2823
2824         if (offset) {
2825                 /*
2826                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2827                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2828                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2829                  * we know that:
2830                  *
2831                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2832                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2833                  *    first and last bvec
2834                  *
2835                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2836                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2837                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2838                  * since we can just skip the first segment, which may not
2839                  * be PAGE_SIZE aligned.
2840                  */
2841                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2842
2843                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2844                         iov_iter_advance(iter, offset);
2845                 } else {
2846                         unsigned long seg_skip;
2847
2848                         /* skip first vec */
2849                         offset -= bvec->bv_len;
2850                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2851
2852                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2853                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2854                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2855                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2856                 }
2857         }
2858
2859         return 0;
2860 }
2861
2862 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2863 {
2864         if (needs_lock)
2865                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2866 }
2867
2868 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2869 {
2870         /*
2871          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2872          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2873          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2874          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2875          */
2876         if (needs_lock)
2877                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2878 }
2879
2880 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2881                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2882                                           bool needs_lock)
2883 {
2884         struct io_buffer *head;
2885
2886         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2887                 return kbuf;
2888
2889         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2890
2891         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2892
2893         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2894         if (head) {
2895                 if (!list_empty(&head->list)) {
2896                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2897                                                         list);
2898                         list_del(&kbuf->list);
2899                 } else {
2900                         kbuf = head;
2901                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2902                 }
2903                 if (*len > kbuf->len)
2904                         *len = kbuf->len;
2905         } else {
2906                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2907         }
2908
2909         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2910
2911         return kbuf;
2912 }
2913
2914 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2915                                         bool needs_lock)
2916 {
2917         struct io_buffer *kbuf;
2918         u16 bgid;
2919
2920         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2921         bgid = req->buf_index;
2922         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2923         if (IS_ERR(kbuf))
2924                 return kbuf;
2925         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2926         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2927         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2928 }
2929
2930 #ifdef CONFIG_COMPAT
2931 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2932                                 bool needs_lock)
2933 {
2934         struct compat_iovec __user *uiov;
2935         compat_ssize_t clen;
2936         void __user *buf;
2937         ssize_t len;
2938
2939         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2940         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2941                 return -EFAULT;
2942         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2943                 return -EFAULT;
2944         if (clen < 0)
2945                 return -EINVAL;
2946
2947         len = clen;
2948         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2949         if (IS_ERR(buf))
2950                 return PTR_ERR(buf);
2951         iov[0].iov_base = buf;
2952         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2953         return 0;
2954 }
2955 #endif
2956
2957 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2958                                       bool needs_lock)
2959 {
2960         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2961         void __user *buf;
2962         ssize_t len;
2963
2964         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2965                 return -EFAULT;
2966
2967         len = iov[0].iov_len;
2968         if (len < 0)
2969                 return -EINVAL;
2970         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2971         if (IS_ERR(buf))
2972                 return PTR_ERR(buf);
2973         iov[0].iov_base = buf;
2974         iov[0].iov_len = len;
2975         return 0;
2976 }
2977
2978 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2979                                     bool needs_lock)
2980 {
2981         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2982                 struct io_buffer *kbuf;
2983
2984                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2985                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2986                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2987                 return 0;
2988         }
2989         if (req->rw.len != 1)
2990                 return -EINVAL;
2991
2992 #ifdef CONFIG_COMPAT
2993         if (req->ctx->compat)
2994                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2995 #endif
2996
2997         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2998 }
2999
3000 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3001                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3002 {
3003         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3004         size_t sqe_len = req->rw.len;
3005         u8 opcode = req->opcode;
3006         ssize_t ret;
3007
3008         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3009                 *iovec = NULL;
3010                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3011         }
3012
3013         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3014         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3015                 return -EINVAL;
3016
3017         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3018                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3019                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3020                         if (IS_ERR(buf))
3021                                 return PTR_ERR(buf);
3022                         req->rw.len = sqe_len;
3023                 }
3024
3025                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3026                 *iovec = NULL;
3027                 return ret;
3028         }
3029
3030         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3031                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3032                 if (!ret)
3033                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3034                 *iovec = NULL;
3035                 return ret;
3036         }
3037
3038         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3039                               req->ctx->compat);
3040 }
3041
3042 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3043 {
3044         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3045 }
3046
3047 /*
3048  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3049  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3050  */
3051 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3052 {
3053         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3054         struct file *file = req->file;
3055         ssize_t ret = 0;
3056
3057         /*
3058          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3059          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3060          * the kiocb to be handled from an async context.
3061          */
3062         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3063                 return -EOPNOTSUPP;
3064         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3065                 return -EAGAIN;
3066
3067         while (iov_iter_count(iter)) {
3068                 struct iovec iovec;
3069                 ssize_t nr;
3070
3071                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3072                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3073                 } else {
3074                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3075                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3076                 }
3077
3078                 if (rw == READ) {
3079                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3080                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3081                 } else {
3082                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3083                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3084                 }
3085
3086                 if (nr < 0) {
3087                         if (!ret)
3088                                 ret = nr;
3089                         break;
3090                 }
3091                 ret += nr;
3092                 if (nr != iovec.iov_len)
3093                         break;
3094                 req->rw.len -= nr;
3095                 req->rw.addr += nr;
3096                 iov_iter_advance(iter, nr);
3097         }
3098
3099         return ret;
3100 }
3101
3102 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3103                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3104 {
3105         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3106
3107         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3108         rw->free_iovec = iovec;
3109         rw->bytes_done = 0;
3110         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3111         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3112                 return;
3113         if (!iovec) {
3114                 unsigned iov_off = 0;
3115
3116                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3117                 if (iter->iov != fast_iov) {
3118                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3119                         rw->iter.iov += iov_off;
3120                 }
3121                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3122                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3123                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3124         } else {
3125                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3126         }
3127 }
3128
3129 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3130 {
3131         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3132         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3133         return req->async_data == NULL;
3134 }
3135
3136 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3137 {
3138         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3139                 return 0;
3140
3141         return  __io_alloc_async_data(req);
3142 }
3143
3144 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3145                              const struct iovec *fast_iov,
3146                              struct iov_iter *iter, bool force)
3147 {
3148         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3149                 return 0;
3150         if (!req->async_data) {
3151                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3152                         kfree(iovec);
3153                         return -ENOMEM;
3154                 }
3155
3156                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3157         }
3158         return 0;
3159 }
3160
3161 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3162 {
3163         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3164         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3165         int ret;
3166
3167         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3168         if (unlikely(ret < 0))
3169                 return ret;
3170
3171         iorw->bytes_done = 0;
3172         iorw->free_iovec = iov;
3173         if (iov)
3174                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3175         return 0;
3176 }
3177
3178 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3179 {
3180         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3181                 return -EBADF;
3182         return io_prep_rw(req, sqe);
3183 }
3184
3185 /*
3186  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3187  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3188  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3189  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3190  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3191  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3192  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3193  * slow path.
3194  */
3195 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3196                              int sync, void *arg)
3197 {
3198         struct wait_page_queue *wpq;
3199         struct io_kiocb *req = wait->private;
3200         struct wait_page_key *key = arg;
3201
3202         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3203
3204         if (!wake_page_match(wpq, key))
3205                 return 0;
3206
3207         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3208         list_del_init(&wait->entry);
3209
3210         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3211         refcount_inc(&req->refs);
3212         io_req_task_queue(req);
3213         return 1;
3214 }
3215
3216 /*
3217  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3218  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3219  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3220  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3221  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3222  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3223  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3224  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3225  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3226  * async worker threads for a blocking retry.
3227  */
3228 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3229 {
3230         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3231         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3232         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3233
3234         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3235         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3236                 return false;
3237
3238         /* Only for buffered IO */
3239         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3240                 return false;
3241
3242         /*
3243          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3244          * support callback based unlocks
3245          */
3246         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3247                 return false;
3248
3249         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3250         wait->wait.private = req;
3251         wait->wait.flags = 0;
3252         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3253         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3254         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3255         kiocb->ki_waitq = wait;
3256         return true;
3257 }
3258
3259 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3260 {
3261         if (req->file->f_op->read_iter)
3262                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3263         else if (req->file->f_op->read)
3264                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3265         else
3266                 return -EINVAL;
3267 }
3268
3269 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3270 {
3271         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3272         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3273         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3274         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3275         ssize_t io_size, ret, ret2;
3276         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3277
3278         if (rw) {
3279                 iter = &rw->iter;
3280                 iovec = NULL;
3281         } else {
3282                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3283                 if (ret < 0)
3284                         return ret;
3285         }
3286         io_size = iov_iter_count(iter);
3287         req->result = io_size;
3288
3289         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3290         if (!force_nonblock)
3291                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3292         else
3293                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3294
3295         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3296         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3297                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3298                 return ret ?: -EAGAIN;
3299         }
3300
3301         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3302         if (unlikely(ret)) {
3303                 kfree(iovec);
3304                 return ret;
3305         }
3306
3307         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3308
3309         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3310                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3311                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3312                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3313                         goto done;
3314                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3315                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3316                         goto done;
3317                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3318                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3319                 ret = 0;
3320         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3321                 goto out_free;
3322         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3323                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3324                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3325                 goto done;
3326         }
3327
3328         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3329         if (ret2)
3330                 return ret2;
3331
3332         iovec = NULL;
3333         rw = req->async_data;
3334         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3335         iter = &rw->iter;
3336
3337         do {
3338                 io_size -= ret;
3339                 rw->bytes_done += ret;
3340                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3341                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3342                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3343                         return -EAGAIN;
3344                 }
3345
3346                 /*
3347                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3348                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3349                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3350                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3351                  */
3352                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3353                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3354                         return 0;
3355                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3356                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3357         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3358 done:
3359         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3360 out_free:
3361         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3362         if (iovec)
3363                 kfree(iovec);
3364         return 0;
3365 }
3366
3367 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3368 {
3369         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3370                 return -EBADF;
3371         return io_prep_rw(req, sqe);
3372 }
3373
3374 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3375 {
3376         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3377         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3378         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3379         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3380         ssize_t ret, ret2, io_size;
3381         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3382
3383         if (rw) {
3384                 iter = &rw->iter;
3385                 iovec = NULL;
3386         } else {
3387                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3388                 if (ret < 0)
3389                         return ret;
3390         }
3391         io_size = iov_iter_count(iter);
3392         req->result = io_size;
3393
3394         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3395         if (!force_nonblock)
3396                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3397         else
3398                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3399
3400         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3401         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3402                 goto copy_iov;
3403
3404         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3405         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3406             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3407                 goto copy_iov;
3408
3409         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3410         if (unlikely(ret))
3411                 goto out_free;
3412
3413         /*
3414          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3415          * which will be released by another thread in
3416          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3417          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3418          * we return to userspace.
3419          */
3420         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3421                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3422                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3423                                         SB_FREEZE_WRITE);
3424         }
3425         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3426
3427         if (req->file->f_op->write_iter)
3428                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3429         else if (req->file->f_op->write)
3430                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3431         else
3432                 ret2 = -EINVAL;
3433
3434         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3435                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3436                 ret2 = -EAGAIN;
3437         }
3438
3439         /*
3440          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3441          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3442          */
3443         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3444                 ret2 = -EAGAIN;
3445         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3446         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3447                 goto done;
3448         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3449                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3450                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3451                         goto copy_iov;
3452 done:
3453                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3454         } else {
3455 copy_iov:
3456                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3457                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3458                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3459                 return ret ?: -EAGAIN;
3460         }
3461 out_free:
3462         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3463         if (iovec)
3464                 kfree(iovec);
3465         return ret;
3466 }
3467
3468 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3469                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3470 {
3471         struct io_rename *ren = &req->rename;
3472         const char __user *oldf, *newf;
3473
3474         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3475                 return -EBADF;
3476
3477         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3478         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3479         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3480         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3481         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3482
3483         ren->oldpath = getname(oldf);
3484         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3485                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3486
3487         ren->newpath = getname(newf);
3488         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3489                 putname(ren->oldpath);
3490                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3491         }
3492
3493         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3498 {
3499         struct io_rename *ren = &req->rename;
3500         int ret;
3501
3502         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3503                 return -EAGAIN;
3504
3505         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3506                                 ren->newpath, ren->flags);
3507
3508         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3509         if (ret < 0)
3510                 req_set_fail_links(req);
3511         io_req_complete(req, ret);
3512         return 0;
3513 }
3514
3515 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3516                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3517 {
3518         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3519         const char __user *fname;
3520
3521         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3522                 return -EBADF;
3523
3524         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3525
3526         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3527         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3528                 return -EINVAL;
3529
3530         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3531         un->filename = getname(fname);
3532         if (IS_ERR(un->filename))
3533                 return PTR_ERR(un->filename);
3534
3535         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3536         return 0;
3537 }
3538
3539 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3540 {
3541         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3542         int ret;
3543
3544         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3545                 return -EAGAIN;
3546
3547         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3548                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3549         else
3550                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3551
3552         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3553         if (ret < 0)
3554                 req_set_fail_links(req);
3555         io_req_complete(req, ret);
3556         return 0;
3557 }
3558
3559 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3560                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3561 {
3562 #if defined(CONFIG_NET)
3563         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3564                 return -EINVAL;
3565         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3566             sqe->buf_index)
3567                 return -EINVAL;
3568
3569         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3570         return 0;
3571 #else
3572         return -EOPNOTSUPP;
3573 #endif
3574 }
3575
3576 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3577 {
3578 #if defined(CONFIG_NET)
3579         struct socket *sock;
3580         int ret;
3581
3582         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3583                 return -EAGAIN;
3584
3585         sock = sock_from_file(req->file);
3586         if (unlikely(!sock))
3587                 return -ENOTSOCK;
3588
3589         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3590         if (ret < 0)
3591                 req_set_fail_links(req);
3592         io_req_complete(req, ret);
3593         return 0;
3594 #else
3595         return -EOPNOTSUPP;
3596 #endif
3597 }
3598
3599 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3600                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3601 {
3602         struct io_splice* sp = &req->splice;
3603         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3604
3605         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3606                 return -EINVAL;
3607
3608         sp->file_in = NULL;
3609         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3610         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3611
3612         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3613                 return -EINVAL;
3614
3615         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3616                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3617         if (!sp->file_in)
3618                 return -EBADF;
3619         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3620
3621         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3622                 /*
3623                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3624                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3625                  */
3626                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3627         }
3628
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3633                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3634 {
3635         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3636                 return -EINVAL;
3637         return __io_splice_prep(req, sqe);
3638 }
3639
3640 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3641 {
3642         struct io_splice *sp = &req->splice;
3643         struct file *in = sp->file_in;
3644         struct file *out = sp->file_out;
3645         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3646         long ret = 0;
3647
3648         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3649                 return -EAGAIN;
3650         if (sp->len)
3651                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3652
3653         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3654         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3655
3656         if (ret != sp->len)
3657                 req_set_fail_links(req);
3658         io_req_complete(req, ret);
3659         return 0;
3660 }
3661
3662 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3663 {
3664         struct io_splice* sp = &req->splice;
3665
3666         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3667         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3668         return __io_splice_prep(req, sqe);
3669 }
3670
3671 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3672 {
3673         struct io_splice *sp = &req->splice;
3674         struct file *in = sp->file_in;
3675         struct file *out = sp->file_out;
3676         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3677         loff_t *poff_in, *poff_out;
3678         long ret = 0;
3679
3680         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3681                 return -EAGAIN;
3682
3683         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3684         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3685
3686         if (sp->len)
3687                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3688
3689         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3690         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3691
3692         if (ret != sp->len)
3693                 req_set_fail_links(req);
3694         io_req_complete(req, ret);
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 /*
3699  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3700  */
3701 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3702 {
3703         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3704
3705         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3706                 return -EINVAL;
3707
3708         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3709         return 0;
3710 }
3711
3712 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3713 {
3714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3715
3716         if (!req->file)
3717                 return -EBADF;
3718
3719         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3720                 return -EINVAL;
3721         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3722                 return -EINVAL;
3723
3724         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3725         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3726                 return -EINVAL;
3727
3728         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3729         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3730         return 0;
3731 }
3732
3733 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3734 {
3735         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3736         int ret;
3737
3738         /* fsync always requires a blocking context */
3739         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3740                 return -EAGAIN;
3741
3742         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3743                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3744                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3745         if (ret < 0)
3746                 req_set_fail_links(req);
3747         io_req_complete(req, ret);
3748         return 0;
3749 }
3750
3751 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3752                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3753 {
3754         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3755                 return -EINVAL;
3756         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3757                 return -EINVAL;
3758
3759         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3760         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3761         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3762         return 0;
3763 }
3764
3765 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3766 {
3767         int ret;
3768
3769         /* fallocate always requiring blocking context */
3770         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3771                 return -EAGAIN;
3772         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3773                                 req->sync.len);
3774         if (ret < 0)
3775                 req_set_fail_links(req);
3776         io_req_complete(req, ret);
3777         return 0;
3778 }
3779
3780 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3781 {
3782         const char __user *fname;
3783         int ret;
3784
3785         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3786                 return -EINVAL;
3787         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3788                 return -EBADF;
3789
3790         /* open.how should be already initialised */
3791         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3792                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3793
3794         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3795         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3796         req->open.filename = getname(fname);
3797         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3798                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3799                 req->open.filename = NULL;
3800                 return ret;
3801         }
3802         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3803         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3804         return 0;
3805 }
3806
3807 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3808 {
3809         u64 flags, mode;
3810
3811         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3812                 return -EINVAL;
3813         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3814         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3815         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3816         return __io_openat_prep(req, sqe);
3817 }
3818
3819 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3820 {
3821         struct open_how __user *how;
3822         size_t len;
3823         int ret;
3824
3825         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3826                 return -EINVAL;
3827         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3828         len = READ_ONCE(sqe->len);
3829         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3830                 return -EINVAL;
3831
3832         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3833                                         len);
3834         if (ret)
3835                 return ret;
3836
3837         return __io_openat_prep(req, sqe);
3838 }
3839
3840 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3841 {
3842         struct open_flags op;
3843         struct file *file;
3844         bool nonblock_set;
3845         bool resolve_nonblock;
3846         int ret;
3847
3848         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3849         if (ret)
3850                 goto err;
3851         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3852         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3853         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3854                 /*
3855                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3856                  * it'll always -EAGAIN
3857                  */
3858                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3859                         return -EAGAIN;
3860                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3861                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3862         }
3863
3864         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3865         if (ret < 0)
3866                 goto err;
3867
3868         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3869         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3870         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3871             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3872                 /*
3873                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3874                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3875                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3876                  */
3877                 put_unused_fd(ret);
3878                 return -EAGAIN;
3879         }
3880
3881         if (IS_ERR(file)) {
3882                 put_unused_fd(ret);
3883                 ret = PTR_ERR(file);
3884         } else {
3885                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3886                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3887                 fsnotify_open(file);
3888                 fd_install(ret, file);
3889         }
3890 err:
3891         putname(req->open.filename);
3892         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3893         if (ret < 0)
3894                 req_set_fail_links(req);
3895         io_req_complete(req, ret);
3896         return 0;
3897 }
3898
3899 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3900 {
3901         return io_openat2(req, issue_flags);
3902 }
3903
3904 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3905                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3906 {
3907         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3908         u64 tmp;
3909
3910         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3914         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3915                 return -EINVAL;
3916
3917         memset(p, 0, sizeof(*p));
3918         p->nbufs = tmp;
3919         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3920         return 0;
3921 }
3922
3923 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3924                                int bgid, unsigned nbufs)
3925 {
3926         unsigned i = 0;
3927
3928         /* shouldn't happen */
3929         if (!nbufs)
3930                 return 0;
3931
3932         /* the head kbuf is the list itself */
3933         while (!list_empty(&buf->list)) {
3934                 struct io_buffer *nxt;
3935
3936                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3937                 list_del(&nxt->list);
3938                 kfree(nxt);
3939                 if (++i == nbufs)
3940                         return i;
3941         }
3942         i++;
3943         kfree(buf);
3944         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3945
3946         return i;
3947 }
3948
3949 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3950 {
3951         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3952         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3953         struct io_buffer *head;
3954         int ret = 0;
3955         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3956
3957         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3958
3959         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3960
3961         ret = -ENOENT;
3962         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3963         if (head)
3964                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3965         if (ret < 0)
3966                 req_set_fail_links(req);
3967
3968         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3969         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3970                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3971                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3972         } else {
3973                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3974                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3975         }
3976         return 0;
3977 }
3978
3979 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3980                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3981 {
3982         unsigned long size;
3983         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3984         u64 tmp;
3985
3986         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3987                 return -EINVAL;
3988
3989         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3990         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3991                 return -E2BIG;
3992         p->nbufs = tmp;
3993         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3994         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3995
3996         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3997         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3998                 return -EFAULT;
3999
4000         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4001         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4002         if (tmp > USHRT_MAX)
4003                 return -E2BIG;
4004         p->bid = tmp;
4005         return 0;
4006 }
4007
4008 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4009 {
4010         struct io_buffer *buf;
4011         u64 addr = pbuf->addr;
4012         int i, bid = pbuf->bid;
4013
4014         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4015                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4016                 if (!buf)
4017                         break;
4018
4019                 buf->addr = addr;
4020                 buf->len = pbuf->len;
4021                 buf->bid = bid;
4022                 addr += pbuf->len;
4023                 bid++;
4024                 if (!*head) {
4025                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4026                         *head = buf;
4027                 } else {
4028                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4029                 }
4030         }
4031
4032         return i ? i : -ENOMEM;
4033 }
4034
4035 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4036 {
4037         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4038         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4039         struct io_buffer *head, *list;
4040         int ret = 0;
4041         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4042
4043         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4044
4045         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4046
4047         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4048
4049         ret = io_add_buffers(p, &head);
4050         if (ret >= 0 && !list) {
4051                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4052                 if (ret < 0)
4053                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4054         }
4055         if (ret < 0)
4056                 req_set_fail_links(req);
4057
4058         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4059         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4060                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4061                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4062         } else {
4063                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4064                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4065         }
4066         return 0;
4067 }
4068
4069 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4070                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4071 {
4072 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4073         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4074                 return -EINVAL;
4075         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4076                 return -EINVAL;
4077
4078         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4079         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4080         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4081
4082         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4083                 struct epoll_event __user *ev;
4084
4085                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4086                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4087                         return -EFAULT;
4088         }
4089
4090         return 0;
4091 #else
4092         return -EOPNOTSUPP;
4093 #endif
4094 }
4095
4096 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4097 {
4098 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4099         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4100         int ret;
4101         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4102
4103         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4104         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4105                 return -EAGAIN;
4106
4107         if (ret < 0)
4108                 req_set_fail_links(req);
4109         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4110         return 0;
4111 #else
4112         return -EOPNOTSUPP;
4113 #endif
4114 }
4115
4116 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4117 {
4118 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4119         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4120                 return -EINVAL;
4121         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4122                 return -EINVAL;
4123
4124         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4125         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4126         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4127         return 0;
4128 #else
4129         return -EOPNOTSUPP;
4130 #endif
4131 }
4132
4133 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4134 {
4135 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4136         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4137         int ret;
4138
4139         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4140                 return -EAGAIN;
4141
4142         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4143         if (ret < 0)
4144                 req_set_fail_links(req);
4145         io_req_complete(req, ret);
4146         return 0;
4147 #else
4148         return -EOPNOTSUPP;
4149 #endif
4150 }
4151
4152 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4153 {
4154         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4155                 return -EINVAL;
4156         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4157                 return -EINVAL;
4158
4159         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4160         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4161         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4166 {
4167         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4168         int ret;
4169
4170         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4171                 switch (fa->advice) {
4172                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4173                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4174                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4175                         break;
4176                 default:
4177                         return -EAGAIN;
4178                 }
4179         }
4180
4181         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4182         if (ret < 0)
4183                 req_set_fail_links(req);
4184         io_req_complete(req, ret);
4185         return 0;
4186 }
4187
4188 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4189 {
4190         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4191                 return -EINVAL;
4192         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4193                 return -EINVAL;
4194         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4195                 return -EBADF;
4196
4197         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4198         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4199         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4200         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4201         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4202
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4207 {
4208         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4209         int ret;
4210
4211         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4212                 /* only need file table for an actual valid fd */
4213                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4214                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4215                 return -EAGAIN;
4216         }
4217
4218         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4219                        ctx->buffer);
4220
4221         if (ret < 0)
4222                 req_set_fail_links(req);
4223         io_req_complete(req, ret);
4224         return 0;
4225 }
4226
4227 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4228 {
4229         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4230                 return -EINVAL;
4231         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4232             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4233                 return -EINVAL;
4234         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4235                 return -EBADF;
4236
4237         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4238         return 0;
4239 }
4240
4241 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4242 {
4243         struct files_struct *files = current->files;
4244         struct io_close *close = &req->close;
4245         struct fdtable *fdt;
4246         struct file *file;
4247         int ret;
4248
4249         file = NULL;
4250         ret = -EBADF;
4251         spin_lock(&files->file_lock);
4252         fdt = files_fdtable(files);
4253         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4254                 spin_unlock(&files->file_lock);
4255                 goto err;
4256         }
4257         file = fdt->fd[close->fd];
4258         if (!file) {
4259                 spin_unlock(&files->file_lock);
4260                 goto err;
4261         }
4262
4263         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4264                 spin_unlock(&files->file_lock);
4265                 file = NULL;
4266                 goto err;
4267         }
4268
4269         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4270         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4271                 spin_unlock(&files->file_lock);
4272                 return -EAGAIN;
4273         }
4274
4275         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4276         spin_unlock(&files->file_lock);
4277         if (ret < 0) {
4278                 if (ret == -ENOENT)
4279                         ret = -EBADF;
4280                 goto err;
4281         }
4282
4283         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4284         ret = filp_close(file, current->files);
4285 err:
4286         if (ret < 0)
4287                 req_set_fail_links(req);
4288         if (file)
4289                 fput(file);
4290         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4291         return 0;
4292 }
4293
4294 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4295 {
4296         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4297
4298         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4299                 return -EINVAL;
4300         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4301                 return -EINVAL;
4302
4303         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4304         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4305         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4310 {
4311         int ret;
4312
4313         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4314         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4315                 return -EAGAIN;
4316
4317         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4318                                 req->sync.flags);
4319         if (ret < 0)
4320                 req_set_fail_links(req);
4321         io_req_complete(req, ret);
4322         return 0;
4323 }
4324
4325 #if defined(CONFIG_NET)
4326 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4327                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4328 {
4329         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4330
4331         if (async_msg)
4332                 return -EAGAIN;
4333         if (io_alloc_async_data(req)) {
4334                 kfree(kmsg->free_iov);
4335                 return -ENOMEM;
4336         }
4337         async_msg = req->async_data;
4338         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4339         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4340         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4341         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4342         if (!async_msg->free_iov)
4343                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4344
4345         return -EAGAIN;
4346 }
4347
4348 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4349                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4350 {
4351         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4352         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4353         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4354                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4355 }
4356
4357 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4358 {
4359         int ret;
4360
4361         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4362                 return 0;
4363         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4364         if (!ret)
4365                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4366         return ret;
4367 }
4368
4369 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4370 {
4371         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4372
4373         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4374                 return -EINVAL;
4375
4376         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4377         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4378         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4379
4380 #ifdef CONFIG_COMPAT
4381         if (req->ctx->compat)
4382                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4383 #endif
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4388 {
4389         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4390         struct socket *sock;
4391         unsigned flags;
4392         int min_ret = 0;
4393         int ret;
4394
4395         sock = sock_from_file(req->file);
4396         if (unlikely(!sock))
4397                 return -ENOTSOCK;
4398
4399         kmsg = req->async_data;
4400         if (!kmsg) {
4401                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4402                 if (ret)
4403                         return ret;
4404                 kmsg = &iomsg;
4405         }
4406
4407         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4408         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4409                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4410         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4411                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4412
4413         if (flags & MSG_WAITALL)
4414                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4415
4416         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4417         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4418                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4419         if (ret == -ERESTARTSYS)
4420                 ret = -EINTR;
4421
4422         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4423         if (kmsg->free_iov)
4424                 kfree(kmsg->free_iov);
4425         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4426         if (ret < min_ret)
4427                 req_set_fail_links(req);
4428         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4429         return 0;
4430 }
4431
4432 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4433 {
4434         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4435         struct msghdr msg;
4436         struct iovec iov;
4437         struct socket *sock;
4438         unsigned flags;
4439         int min_ret = 0;
4440         int ret;
4441
4442         sock = sock_from_file(req->file);
4443         if (unlikely(!sock))
4444                 return -ENOTSOCK;
4445
4446         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4447         if (unlikely(ret))
4448                 return ret;
4449
4450         msg.msg_name = NULL;
4451         msg.msg_control = NULL;
4452         msg.msg_controllen = 0;
4453         msg.msg_namelen = 0;
4454
4455         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4456         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4457                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4458         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4459                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4460
4461         if (flags & MSG_WAITALL)
4462                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4463
4464         msg.msg_flags = flags;
4465         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4466         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4467                 return -EAGAIN;
4468         if (ret == -ERESTARTSYS)
4469                 ret = -EINTR;
4470
4471         if (ret < min_ret)
4472                 req_set_fail_links(req);
4473         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4474         return 0;
4475 }
4476
4477 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4478                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4479 {
4480         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4481         struct iovec __user *uiov;
4482         size_t iov_len;
4483         int ret;
4484
4485         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4486                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4487         if (ret)
4488                 return ret;
4489
4490         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4491                 if (iov_len > 1)
4492                         return -EINVAL;
4493                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4494                         return -EFAULT;
4495                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4496                 iomsg->free_iov = NULL;
4497         } else {
4498                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4499                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4500                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4501                                      false);
4502                 if (ret > 0)
4503                         ret = 0;
4504         }
4505
4506         return ret;
4507 }
4508
4509 #ifdef CONFIG_COMPAT
4510 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4511                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4512 {
4513         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4514         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4515         struct compat_iovec __user *uiov;
4516         compat_uptr_t ptr;
4517         compat_size_t len;
4518         int ret;
4519
4520         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4521         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4522                                         &ptr, &len);
4523         if (ret)
4524                 return ret;
4525
4526         uiov = compat_ptr(ptr);
4527         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4528                 compat_ssize_t clen;
4529
4530                 if (len > 1)
4531                         return -EINVAL;
4532                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4533                         return -EFAULT;
4534                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4535                         return -EFAULT;
4536                 if (clen < 0)
4537                         return -EINVAL;
4538                 sr->len = clen;
4539                 iomsg->free_iov = NULL;
4540         } else {
4541                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4542                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4543                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4544                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4545                 if (ret < 0)
4546                         return ret;
4547         }
4548
4549         return 0;
4550 }
4551 #endif
4552
4553 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4554                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4555 {
4556         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4557
4558 #ifdef CONFIG_COMPAT
4559         if (req->ctx->compat)
4560                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4561 #endif
4562
4563         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4564 }
4565
4566 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4567                                                bool needs_lock)
4568 {
4569         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4570         struct io_buffer *kbuf;
4571
4572         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4573         if (IS_ERR(kbuf))
4574                 return kbuf;
4575
4576         sr->kbuf = kbuf;
4577         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4578         return kbuf;
4579 }
4580
4581 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4582 {
4583         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4584 }
4585
4586 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4587 {
4588         int ret;
4589
4590         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4591                 return 0;
4592         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4593         if (!ret)
4594                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4595         return ret;
4596 }
4597
4598 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4599 {
4600         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4601
4602         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4603                 return -EINVAL;
4604
4605         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4606         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4607         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4608         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4609
4610 #ifdef CONFIG_COMPAT
4611         if (req->ctx->compat)
4612                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4613 #endif
4614         return 0;
4615 }
4616
4617 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4618 {
4619         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4620         struct socket *sock;
4621         struct io_buffer *kbuf;
4622         unsigned flags;
4623         int min_ret = 0;
4624         int ret, cflags = 0;
4625         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4626
4627         sock = sock_from_file(req->file);
4628         if (unlikely(!sock))
4629                 return -ENOTSOCK;
4630
4631         kmsg = req->async_data;
4632         if (!kmsg) {
4633                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4634                 if (ret)
4635                         return ret;
4636                 kmsg = &iomsg;
4637         }
4638
4639         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4640                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4641                 if (IS_ERR(kbuf))
4642                         return PTR_ERR(kbuf);
4643                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4644                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4645                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4646                                 1, req->sr_msg.len);
4647         }
4648
4649         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4650         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4651                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4652         else if (force_nonblock)
4653                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4654
4655         if (flags & MSG_WAITALL)
4656                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4657
4658         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4659                                         kmsg->uaddr, flags);
4660         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4661                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4662         if (ret == -ERESTARTSYS)
4663                 ret = -EINTR;
4664
4665         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4666                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4667         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4668         if (kmsg->free_iov)
4669                 kfree(kmsg->free_iov);
4670         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4671         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4672                 req_set_fail_links(req);
4673         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4678 {
4679         struct io_buffer *kbuf;
4680         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4681         struct msghdr msg;
4682         void __user *buf = sr->buf;
4683         struct socket *sock;
4684         struct iovec iov;
4685         unsigned flags;
4686         int min_ret = 0;
4687         int ret, cflags = 0;
4688         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4689
4690         sock = sock_from_file(req->file);
4691         if (unlikely(!sock))
4692                 return -ENOTSOCK;
4693
4694         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4695                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4696                 if (IS_ERR(kbuf))
4697                         return PTR_ERR(kbuf);
4698                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4699         }
4700
4701         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4702         if (unlikely(ret))
4703                 goto out_free;
4704
4705         msg.msg_name = NULL;
4706         msg.msg_control = NULL;
4707         msg.msg_controllen = 0;
4708         msg.msg_namelen = 0;
4709         msg.msg_iocb = NULL;
4710         msg.msg_flags = 0;
4711
4712         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4713         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4714                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4715         else if (force_nonblock)
4716                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4717
4718         if (flags & MSG_WAITALL)
4719                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4720
4721         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4722         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4723                 return -EAGAIN;
4724         if (ret == -ERESTARTSYS)
4725                 ret = -EINTR;
4726 out_free:
4727         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4728                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4729         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4730                 req_set_fail_links(req);
4731         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4732         return 0;
4733 }
4734
4735 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4736 {
4737         struct io_accept *accept = &req->accept;
4738
4739         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4740                 return -EINVAL;
4741         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4742                 return -EINVAL;
4743
4744         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4745         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4746         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4747         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4748         return 0;
4749 }
4750
4751 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4752 {
4753         struct io_accept *accept = &req->accept;
4754         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4755         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4756         int ret;
4757
4758         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4759                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4760
4761         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4762                                         accept->addr_len, accept->flags,
4763                                         accept->nofile);
4764         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4765                 return -EAGAIN;
4766         if (ret < 0) {
4767                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4768                         ret = -EINTR;
4769                 req_set_fail_links(req);
4770         }
4771         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4772         return 0;
4773 }
4774
4775 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4776 {
4777         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4778         struct io_connect *conn = &req->connect;
4779
4780         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4781 }
4782
4783 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4784 {
4785         struct io_connect *conn = &req->connect;
4786
4787         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4788                 return -EINVAL;
4789         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4790                 return -EINVAL;
4791
4792         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4793         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4794         return 0;
4795 }
4796
4797 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4798 {
4799         struct io_async_connect __io, *io;
4800         unsigned file_flags;
4801         int ret;
4802         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4803
4804         if (req->async_data) {
4805                 io = req->async_data;
4806         } else {
4807                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4808                                                 req->connect.addr_len,
4809                                                 &__io.address);
4810                 if (ret)
4811                         goto out;
4812                 io = &__io;
4813         }
4814
4815         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4816
4817         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4818                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4819         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4820                 if (req->async_data)
4821                         return -EAGAIN;
4822                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4823                         ret = -ENOMEM;
4824                         goto out;
4825                 }
4826                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4827                 return -EAGAIN;
4828         }
4829         if (ret == -ERESTARTSYS)
4830                 ret = -EINTR;
4831 out:
4832         if (ret < 0)
4833                 req_set_fail_links(req);
4834         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4835         return 0;
4836 }
4837 #else /* !CONFIG_NET */
4838 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4839 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4840 {                                                                       \
4841         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4842 }
4843
4844 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4845 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4846 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4847 {                                                                       \
4848         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4849 }                                                                       \
4850
4851 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4852 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4853 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4854 {                                                                       \
4855         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4856 }
4857
4858 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4859 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4860 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4861 IO_NETOP_PREP(accept);
4862 IO_NETOP_FN(send);
4863 IO_NETOP_FN(recv);
4864 #endif /* CONFIG_NET */
4865
4866 struct io_poll_table {
4867         struct poll_table_struct pt;
4868         struct io_kiocb *req;
4869         int error;
4870 };
4871
4872 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4873                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4874 {
4875         int ret;
4876
4877         /* for instances that support it check for an event match first: */
4878         if (mask && !(mask & poll->events))
4879                 return 0;
4880
4881         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4882
4883         list_del_init(&poll->wait.entry);
4884
4885         req->result = mask;
4886         req->task_work.func = func;
4887         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4888
4889         /*
4890          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4891          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4892          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4893          * have the needed state needed for it anyway.
4894          */
4895         ret = io_req_task_work_add(req);
4896         if (unlikely(ret)) {
4897                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4898                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4899         }
4900         return 1;
4901 }
4902
4903 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4904         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4905 {
4906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4907
4908         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4909                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4910
4911                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4912         }
4913
4914         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4915         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4916                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4917                 return true;
4918         }
4919
4920         return false;
4921 }
4922
4923 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4924 {
4925         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4926         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4927                 return req->async_data;
4928         return req->apoll->double_poll;
4929 }
4930
4931 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4932 {
4933         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4934                 return &req->poll;
4935         return &req->apoll->poll;
4936 }
4937
4938 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4939 {
4940         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4941
4942         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4943
4944         if (poll && poll->head) {
4945                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4946
4947                 spin_lock(&head->lock);
4948                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4949                 if (poll->wait.private)
4950                         refcount_dec(&req->refs);
4951                 poll->head = NULL;
4952                 spin_unlock(&head->lock);
4953         }
4954 }
4955
4956 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4957 {
4958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4959
4960         io_poll_remove_double(req);
4961         req->poll.done = true;
4962         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4963         io_commit_cqring(ctx);
4964 }
4965
4966 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4967 {
4968         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4970         struct io_kiocb *nxt;
4971
4972         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4973                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4974         } else {
4975                 hash_del(&req->hash_node);
4976                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4977                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4978
4979                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4980                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4981                 if (nxt)
4982                         __io_req_task_submit(nxt);
4983         }
4984
4985         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4986 }
4987
4988 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4989                                int sync, void *key)
4990 {
4991         struct io_kiocb *req = wait->private;
4992         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4993         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4994
4995         /* for instances that support it check for an event match first: */
4996         if (mask && !(mask & poll->events))
4997                 return 0;
4998
4999         list_del_init(&wait->entry);
5000
5001         if (poll && poll->head) {
5002                 bool done;
5003
5004                 spin_lock(&poll->head->lock);
5005                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5006                 if (!done)
5007                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5008                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5009                 wait->private = NULL;
5010                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5011                 if (!done) {
5012                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5013                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5014                 }
5015         }
5016         refcount_dec(&req->refs);
5017         return 1;
5018 }
5019
5020 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5021                               wait_queue_func_t wake_func)
5022 {
5023         poll->head = NULL;
5024         poll->done = false;
5025         poll->canceled = false;
5026         poll->events = events;
5027         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5028         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5029 }
5030
5031 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5032                             struct wait_queue_head *head,
5033                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5034 {
5035         struct io_kiocb *req = pt->req;
5036
5037         /*
5038          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5039          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5040          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5041          */
5042         if (unlikely(poll->head)) {
5043                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5044
5045                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5046                 if (*poll_ptr) {
5047                         pt->error = -EINVAL;
5048                         return;
5049                 }
5050                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5051                 if (poll->head == head)
5052                         return;
5053                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5054                 if (!poll) {
5055                         pt->error = -ENOMEM;
5056                         return;
5057                 }
5058                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5059                 refcount_inc(&req->refs);
5060                 poll->wait.private = req;
5061                 *poll_ptr = poll;
5062         }
5063
5064         pt->error = 0;
5065         poll->head = head;
5066
5067         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5068                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5069         else
5070                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5071 }
5072
5073 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5074                                struct poll_table_struct *p)
5075 {
5076         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5077         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5078
5079         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5080 }
5081
5082 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5083 {
5084         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5085         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5086         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5087
5088         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5089
5090         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5091                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5092                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5093                 return;
5094         }
5095
5096         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5097         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5098                 hash_del(&req->hash_node);
5099
5100         io_poll_remove_double(req);
5101         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5102
5103         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5104                 __io_req_task_submit(req);
5105         else
5106                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5107
5108         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5109         kfree(apoll->double_poll);
5110         kfree(apoll);
5111 }
5112
5113 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5114                         void *key)
5115 {
5116         struct io_kiocb *req = wait->private;
5117         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5118
5119         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5120                                         key_to_poll(key));
5121
5122         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5123 }
5124
5125 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5126 {
5127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5128         struct hlist_head *list;
5129
5130         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5131         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5132 }
5133
5134 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5135                                       struct io_poll_iocb *poll,
5136                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5137                                       wait_queue_func_t wake_func)
5138         __acquires(&ctx->completion_lock)
5139 {
5140         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5141         bool cancel = false;
5142
5143         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5144         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5145         poll->file = req->file;
5146         poll->wait.private = req;
5147
5148         ipt->pt._key = mask;
5149         ipt->req = req;
5150         ipt->error = -EINVAL;
5151
5152         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5153
5154         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5155         if (likely(poll->head)) {
5156                 spin_lock(&poll->head->lock);
5157                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5158                         if (ipt->error)
5159                                 cancel = true;
5160                         ipt->error = 0;
5161                         mask = 0;
5162                 }
5163                 if (mask || ipt->error)
5164                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5165                 else if (cancel)
5166                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5167                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5168                         io_poll_req_insert(req);
5169                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5170         }
5171
5172         return mask;
5173 }
5174
5175 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5176 {
5177         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5178         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5179         struct async_poll *apoll;
5180         struct io_poll_table ipt;
5181         __poll_t mask, ret;
5182         int rw;
5183
5184         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5185                 return false;
5186         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5187                 return false;
5188         if (def->pollin)
5189                 rw = READ;
5190         else if (def->pollout)
5191                 rw = WRITE;
5192         else
5193                 return false;
5194         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5195         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5196                 return false;
5197
5198         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5199         if (unlikely(!apoll))
5200                 return false;
5201         apoll->double_poll = NULL;
5202
5203         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5204         req->apoll = apoll;
5205
5206         mask = 0;
5207         if (def->pollin)
5208                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5209         if (def->pollout)
5210                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5211
5212         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5213         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5214             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5215                 mask &= ~POLLIN;
5216
5217         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5218
5219         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5220
5221         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5222                                         io_async_wake);
5223         if (ret || ipt.error) {
5224                 io_poll_remove_double(req);
5225                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5226                 kfree(apoll->double_poll);
5227                 kfree(apoll);
5228                 return false;
5229         }
5230         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5231         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5232                                         apoll->poll.events);
5233         return true;
5234 }
5235
5236 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5237                                  struct io_poll_iocb *poll)
5238 {
5239         bool do_complete = false;
5240
5241         spin_lock(&poll->head->lock);
5242         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5243         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5244                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5245                 do_complete = true;
5246         }
5247         spin_unlock(&poll->head->lock);
5248         hash_del(&req->hash_node);
5249         return do_complete;
5250 }
5251
5252 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5253 {
5254         bool do_complete;
5255
5256         io_poll_remove_double(req);
5257
5258         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5259                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5260         } else {
5261                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5262
5263                 /* non-poll requests have submit ref still */
5264                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5265                 if (do_complete) {
5266                         io_put_req(req);
5267                         kfree(apoll->double_poll);
5268                         kfree(apoll);
5269                 }
5270         }
5271
5272         if (do_complete) {
5273                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5274                 io_commit_cqring(req->ctx);
5275                 req_set_fail_links(req);
5276                 io_put_req_deferred(req, 1);
5277         }
5278
5279         return do_complete;
5280 }
5281
5282 /*
5283  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5284  */
5285 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5286                                struct files_struct *files)
5287 {
5288         struct hlist_node *tmp;
5289         struct io_kiocb *req;
5290         int posted = 0, i;
5291
5292         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5293         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5294                 struct hlist_head *list;
5295
5296                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5297                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5298                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5299                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5300                 }
5301         }
5302         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5303
5304         if (posted)
5305                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5306
5307         return posted != 0;
5308 }
5309
5310 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5311 {
5312         struct hlist_head *list;
5313         struct io_kiocb *req;
5314
5315         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5316         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5317                 if (sqe_addr != req->user_data)
5318                         continue;
5319                 if (io_poll_remove_one(req))
5320                         return 0;
5321                 return -EALREADY;
5322         }
5323
5324         return -ENOENT;
5325 }
5326
5327 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5328                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5329 {
5330         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5331                 return -EINVAL;
5332         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5333             sqe->poll_events)
5334                 return -EINVAL;
5335
5336         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5337         return 0;
5338 }
5339
5340 /*
5341  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5342  * and remove it if found.
5343  */
5344 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5345 {
5346         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5347         int ret;
5348
5349         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5350         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5351         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5352
5353         if (ret < 0)
5354                 req_set_fail_links(req);
5355         io_req_complete(req, ret);
5356         return 0;
5357 }
5358
5359 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5360                         void *key)
5361 {
5362         struct io_kiocb *req = wait->private;
5363         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5364
5365         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5366 }
5367
5368 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5369                                struct poll_table_struct *p)
5370 {
5371         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5372
5373         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5374 }
5375
5376 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5377 {
5378         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5379         u32 events;
5380
5381         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5382                 return -EINVAL;
5383         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5384                 return -EINVAL;
5385
5386         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5387 #ifdef __BIG_ENDIAN
5388         events = swahw32(events);
5389 #endif
5390         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5391                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5392         return 0;
5393 }
5394
5395 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5396 {
5397         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5398         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5399         struct io_poll_table ipt;
5400         __poll_t mask;
5401
5402         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5403
5404         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5405                                         io_poll_wake);
5406
5407         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5408                 ipt.error = 0;
5409                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5410         }
5411         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5412
5413         if (mask) {
5414                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5415                 io_put_req(req);
5416         }
5417         return ipt.error;
5418 }
5419
5420 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5421 {
5422         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5423                                                 struct io_timeout_data, timer);
5424         struct io_kiocb *req = data->req;
5425         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5426         unsigned long flags;
5427
5428         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5429         list_del_init(&req->timeout.list);
5430         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5431                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5432
5433         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5434         io_commit_cqring(ctx);
5435         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5436
5437         io_cqring_ev_posted(ctx);
5438         req_set_fail_links(req);
5439         io_put_req(req);
5440         return HRTIMER_NORESTART;
5441 }
5442
5443 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5444                                            __u64 user_data)
5445 {
5446         struct io_timeout_data *io;
5447         struct io_kiocb *req;
5448         int ret = -ENOENT;
5449
5450         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5451                 if (user_data == req->user_data) {
5452                         ret = 0;
5453                         break;
5454                 }
5455         }
5456
5457         if (ret == -ENOENT)
5458                 return ERR_PTR(ret);
5459
5460         io = req->async_data;
5461         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5462         if (ret == -1)
5463                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5464         list_del_init(&req->timeout.list);
5465         return req;
5466 }
5467
5468 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5469 {
5470         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5471
5472         if (IS_ERR(req))
5473                 return PTR_ERR(req);
5474
5475         req_set_fail_links(req);
5476         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5477         io_put_req_deferred(req, 1);
5478         return 0;
5479 }
5480
5481 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5482                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5483 {
5484         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5485         struct io_timeout_data *data;
5486
5487         if (IS_ERR(req))
5488                 return PTR_ERR(req);
5489
5490         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5491         data = req->async_data;
5492         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5493         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5494         data->timer.function = io_timeout_fn;
5495         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5496         return 0;
5497 }
5498
5499 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5500                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5501 {
5502         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5503
5504         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5505                 return -EINVAL;
5506         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5507                 return -EINVAL;
5508         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5509                 return -EINVAL;
5510
5511         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5512         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5513         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5514                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5515                         return -EINVAL;
5516                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5517                         return -EFAULT;
5518         } else if (tr->flags) {
5519                 /* timeout removal doesn't support flags */
5520                 return -EINVAL;
5521         }
5522
5523         return 0;
5524 }
5525
5526 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5527 {
5528         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5529                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5530 }
5531
5532 /*
5533  * Remove or update an existing timeout command
5534  */
5535 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5536 {
5537         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5538         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5539         int ret;
5540
5541         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5542         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5543                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5544         else
5545                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5546                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5547
5548         io_cqring_fill_event(req, ret);
5549         io_commit_cqring(ctx);
5550         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5551         io_cqring_ev_posted(ctx);
5552         if (ret < 0)
5553                 req_set_fail_links(req);
5554         io_put_req(req);
5555         return 0;
5556 }
5557
5558 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5559                            bool is_timeout_link)
5560 {
5561         struct io_timeout_data *data;
5562         unsigned flags;
5563         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5564
5565         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5566                 return -EINVAL;
5567         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5568                 return -EINVAL;
5569         if (off && is_timeout_link)
5570                 return -EINVAL;
5571         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5572         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5573                 return -EINVAL;
5574
5575         req->timeout.off = off;
5576
5577         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5578                 return -ENOMEM;
5579
5580         data = req->async_data;
5581         data->req = req;
5582
5583         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5584                 return -EFAULT;
5585
5586         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5587         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5588         if (is_timeout_link)
5589                 io_req_track_inflight(req);
5590         return 0;
5591 }
5592
5593 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5594 {
5595         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5596         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5597         struct list_head *entry;
5598         u32 tail, off = req->timeout.off;
5599
5600         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5601
5602         /*
5603          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5604          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5605          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5606          */
5607         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5608                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5609                 goto add;
5610         }
5611
5612         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5613         req->timeout.target_seq = tail + off;
5614
5615         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5616          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5617          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5618          */
5619         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5620
5621         /*
5622          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5623          * the one we need first.
5624          */
5625         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5626                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5627                                                   timeout.list);
5628
5629                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5630                         continue;
5631                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5632                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5633                         break;
5634         }
5635 add:
5636         list_add(&req->timeout.list, entry);
5637         data->timer.function = io_timeout_fn;
5638         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5639         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5640         return 0;
5641 }
5642
5643 struct io_cancel_data {
5644         struct io_ring_ctx *ctx;
5645         u64 user_data;
5646 };
5647
5648 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5649 {
5650         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5651         struct io_cancel_data *cd = data;
5652
5653         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5654 }
5655
5656 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5657                                struct io_ring_ctx *ctx)
5658 {
5659         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5660         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5661         int ret = 0;
5662
5663         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5664                 return -ENOENT;
5665
5666         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5667         switch (cancel_ret) {
5668         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5669                 ret = 0;
5670                 break;
5671         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5672                 ret = -EALREADY;
5673                 break;
5674         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5675                 ret = -ENOENT;
5676                 break;
5677         }
5678
5679         return ret;
5680 }
5681
5682 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5683                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5684                                      int success_ret)
5685 {
5686         unsigned long flags;
5687         int ret;
5688
5689         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5690         if (ret != -ENOENT) {
5691                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5692                 goto done;
5693         }
5694
5695         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5696         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5697         if (ret != -ENOENT)
5698                 goto done;
5699         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5700 done:
5701         if (!ret)
5702                 ret = success_ret;
5703         io_cqring_fill_event(req, ret);
5704         io_commit_cqring(ctx);
5705         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5706         io_cqring_ev_posted(ctx);
5707
5708         if (ret < 0)
5709                 req_set_fail_links(req);
5710         io_put_req(req);
5711 }
5712
5713 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5714                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5715 {
5716         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5717                 return -EINVAL;
5718         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5719                 return -EINVAL;
5720         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5721                 return -EINVAL;
5722
5723         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5724         return 0;
5725 }
5726
5727 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5728 {
5729         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5730         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5731         struct io_tctx_node *node;
5732         int ret;
5733
5734         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5735         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5736         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5737         if (ret != -ENOENT)
5738                 goto done;
5739         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5740         if (ret != -ENOENT)
5741                 goto done;
5742         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5743         if (ret != -ENOENT)
5744                 goto done;
5745         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5746
5747         /* slow path, try all io-wq's */
5748         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5749         ret = -ENOENT;
5750         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5751                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5752
5753                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5754                         continue;
5755                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5756                 if (ret != -ENOENT)
5757                         break;
5758         }
5759         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5760
5761         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5762 done:
5763         io_cqring_fill_event(req, ret);
5764         io_commit_cqring(ctx);
5765         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5766         io_cqring_ev_posted(ctx);
5767
5768         if (ret < 0)
5769                 req_set_fail_links(req);
5770         io_put_req(req);
5771         return 0;
5772 }
5773
5774 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5775                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5776 {
5777         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5778                 return -EINVAL;
5779         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5780                 return -EINVAL;
5781         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5782                 return -EINVAL;
5783
5784         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5785         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5786         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5787                 return -EINVAL;
5788         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5789         return 0;
5790 }
5791
5792 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5793 {
5794         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5795         struct io_uring_rsrc_update up;
5796         int ret;
5797
5798         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5799                 return -EAGAIN;
5800
5801         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5802         up.data = req->rsrc_update.arg;
5803
5804         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5805         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5806         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5807
5808         if (ret < 0)
5809                 req_set_fail_links(req);
5810         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5811         return 0;
5812 }
5813
5814 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5815 {
5816         switch (req->opcode) {
5817         case IORING_OP_NOP:
5818                 return 0;
5819         case IORING_OP_READV:
5820         case IORING_OP_READ_FIXED:
5821         case IORING_OP_READ:
5822                 return io_read_prep(req, sqe);
5823         case IORING_OP_WRITEV:
5824         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5825         case IORING_OP_WRITE:
5826                 return io_write_prep(req, sqe);
5827         case IORING_OP_POLL_ADD:
5828                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5829         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5830                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5831         case IORING_OP_FSYNC:
5832                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5833         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5834                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5835         case IORING_OP_SENDMSG:
5836         case IORING_OP_SEND:
5837                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_RECVMSG:
5839         case IORING_OP_RECV:
5840                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5841         case IORING_OP_CONNECT:
5842                 return io_connect_prep(req, sqe);
5843         case IORING_OP_TIMEOUT:
5844                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5845         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5846                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5847         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5848                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5849         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5850                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5851         case IORING_OP_ACCEPT:
5852                 return io_accept_prep(req, sqe);
5853         case IORING_OP_FALLOCATE:
5854                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5855         case IORING_OP_OPENAT:
5856                 return io_openat_prep(req, sqe);
5857         case IORING_OP_CLOSE:
5858                 return io_close_prep(req, sqe);
5859         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5860                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5861         case IORING_OP_STATX:
5862                 return io_statx_prep(req, sqe);
5863         case IORING_OP_FADVISE:
5864                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5865         case IORING_OP_MADVISE:
5866                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5867         case IORING_OP_OPENAT2:
5868                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5869         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5870                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5871         case IORING_OP_SPLICE:
5872                 return io_splice_prep(req, sqe);
5873         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5874                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5875         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5876                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5877         case IORING_OP_TEE:
5878                 return io_tee_prep(req, sqe);
5879         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5880                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5881         case IORING_OP_RENAMEAT:
5882                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5883         case IORING_OP_UNLINKAT:
5884                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5885         }
5886
5887         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5888                         req->opcode);
5889         return-EINVAL;
5890 }
5891
5892 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5893 {
5894         switch (req->opcode) {
5895         case IORING_OP_READV:
5896         case IORING_OP_READ_FIXED:
5897         case IORING_OP_READ:
5898                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5899         case IORING_OP_WRITEV:
5900         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5901         case IORING_OP_WRITE:
5902                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5903         case IORING_OP_SENDMSG:
5904         case IORING_OP_SEND:
5905                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5906         case IORING_OP_RECVMSG:
5907         case IORING_OP_RECV:
5908                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5909         case IORING_OP_CONNECT:
5910                 return io_connect_prep_async(req);
5911         }
5912         return 0;
5913 }
5914
5915 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5916 {
5917         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5918                 return 0;
5919         /* some opcodes init it during the inital prep */
5920         if (req->async_data)
5921                 return 0;
5922         if (__io_alloc_async_data(req))
5923                 return -EAGAIN;
5924         return io_req_prep_async(req);
5925 }
5926
5927 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5928 {
5929         struct io_kiocb *pos;
5930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5931         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5932
5933         io_for_each_link(pos, req)
5934                 nr_reqs++;
5935
5936         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5937         return total_submitted - nr_reqs;
5938 }
5939
5940 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5941 {
5942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5943         struct io_defer_entry *de;
5944         int ret;
5945         u32 seq;
5946
5947         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5948         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5949                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5950                 return 0;
5951
5952         seq = io_get_sequence(req);
5953         /* Still a chance to pass the sequence check */
5954         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5955                 return 0;
5956
5957         ret = io_req_defer_prep(req);
5958         if (ret)
5959                 return ret;
5960         io_prep_async_link(req);
5961         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5962         if (!de)
5963                 return -ENOMEM;
5964
5965         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5966         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5967                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5968                 kfree(de);
5969                 io_queue_async_work(req);
5970                 return -EIOCBQUEUED;
5971         }
5972
5973         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5974         de->req = req;
5975         de->seq = seq;
5976         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5977         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5978         return -EIOCBQUEUED;
5979 }
5980
5981 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5982 {
5983         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5984                 switch (req->opcode) {
5985                 case IORING_OP_READV:
5986                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5987                 case IORING_OP_READ:
5988                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5989                         break;
5990                 case IORING_OP_RECVMSG:
5991                 case IORING_OP_RECV:
5992                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5993                         break;
5994                 }
5995                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5996         }
5997
5998         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5999                 switch (req->opcode) {
6000                 case IORING_OP_READV:
6001                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6002                 case IORING_OP_READ:
6003                 case IORING_OP_WRITEV:
6004                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6005                 case IORING_OP_WRITE: {
6006                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6007                         if (io->free_iovec)
6008                                 kfree(io->free_iovec);
6009                         break;
6010                         }
6011                 case IORING_OP_RECVMSG:
6012                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6013                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6014
6015                         kfree(io->free_iov);
6016                         break;
6017                         }
6018                 case IORING_OP_SPLICE:
6019                 case IORING_OP_TEE:
6020                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6021                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6022                         break;
6023                 case IORING_OP_OPENAT:
6024                 case IORING_OP_OPENAT2:
6025                         if (req->open.filename)
6026                                 putname(req->open.filename);
6027                         break;
6028                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6029                         putname(req->rename.oldpath);
6030                         putname(req->rename.newpath);
6031                         break;
6032                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6033                         putname(req->unlink.filename);
6034                         break;
6035                 }
6036                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6037         }
6038 }
6039
6040 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6041 {
6042         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6043         const struct cred *creds = NULL;
6044         int ret;
6045
6046         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6047                 creds = override_creds(req->work.creds);
6048
6049         switch (req->opcode) {
6050         case IORING_OP_NOP:
6051                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_READV:
6054         case IORING_OP_READ_FIXED:
6055         case IORING_OP_READ:
6056                 ret = io_read(req, issue_flags);
6057                 break;
6058         case IORING_OP_WRITEV:
6059         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6060         case IORING_OP_WRITE:
6061                 ret = io_write(req, issue_flags);
6062                 break;
6063         case IORING_OP_FSYNC:
6064                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6065                 break;
6066         case IORING_OP_POLL_ADD:
6067                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6068                 break;
6069         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6070                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6071                 break;
6072         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6073                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6074                 break;
6075         case IORING_OP_SENDMSG:
6076                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6077                 break;
6078         case IORING_OP_SEND:
6079                 ret = io_send(req, issue_flags);
6080                 break;
6081         case IORING_OP_RECVMSG:
6082                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6083                 break;
6084         case IORING_OP_RECV:
6085                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6086                 break;
6087         case IORING_OP_TIMEOUT:
6088                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6089                 break;
6090         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6091                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6092                 break;
6093         case IORING_OP_ACCEPT:
6094                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6095                 break;
6096         case IORING_OP_CONNECT:
6097                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6098                 break;
6099         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6100                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6101                 break;
6102         case IORING_OP_FALLOCATE:
6103                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6104                 break;
6105         case IORING_OP_OPENAT:
6106                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6107                 break;
6108         case IORING_OP_CLOSE:
6109                 ret = io_close(req, issue_flags);
6110                 break;
6111         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6112                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6113                 break;
6114         case IORING_OP_STATX:
6115                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6116                 break;
6117         case IORING_OP_FADVISE:
6118                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6119                 break;
6120         case IORING_OP_MADVISE:
6121                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6122                 break;
6123         case IORING_OP_OPENAT2:
6124                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6125                 break;
6126         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6127                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6128                 break;
6129         case IORING_OP_SPLICE:
6130                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6131                 break;
6132         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6133                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6134                 break;
6135         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6136                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6137                 break;
6138         case IORING_OP_TEE:
6139                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6140                 break;
6141         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6142                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6143                 break;
6144         case IORING_OP_RENAMEAT:
6145                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6146                 break;
6147         case IORING_OP_UNLINKAT:
6148                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6149                 break;
6150         default:
6151                 ret = -EINVAL;
6152                 break;
6153         }
6154
6155         if (creds)
6156                 revert_creds(creds);
6157
6158         if (ret)
6159                 return ret;
6160
6161         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6162         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6163                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6164
6165                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6166                 if (in_async)
6167                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6168
6169                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6170
6171                 if (in_async)
6172                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6173         }
6174
6175         return 0;
6176 }
6177
6178 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6179 {
6180         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6181         struct io_kiocb *timeout;
6182         int ret = 0;
6183
6184         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6185         if (timeout)
6186                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6187
6188         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6189                 ret = -ECANCELED;
6190
6191         if (!ret) {
6192                 do {
6193                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6194                         /*
6195                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6196                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6197                          * wait for request slots on the block side.
6198                          */
6199                         if (ret != -EAGAIN)
6200                                 break;
6201                         cond_resched();
6202                 } while (1);
6203         }
6204
6205         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6206         if (ret) {
6207                 /* io-wq is going to take one down */
6208                 refcount_inc(&req->refs);
6209                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6210         }
6211 }
6212
6213 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6214                                               int index)
6215 {
6216         struct fixed_rsrc_table *table;
6217
6218         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6219         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6220 }
6221
6222 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6223                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6224 {
6225         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6226         struct file *file;
6227
6228         if (fixed) {
6229                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6230                         return NULL;
6231                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6232                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6233                 io_set_resource_node(req);
6234         } else {
6235                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6236                 file = __io_file_get(state, fd);
6237         }
6238
6239         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6240                 io_req_track_inflight(req);
6241         return file;
6242 }
6243
6244 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6245 {
6246         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6247                                                 struct io_timeout_data, timer);
6248         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6249         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6250         unsigned long flags;
6251
6252         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6253         prev = req->timeout.head;
6254         req->timeout.head = NULL;
6255
6256         /*
6257          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6258          * race with the completion of the linked work.
6259          */
6260         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6261                 io_remove_next_linked(prev);
6262         else
6263                 prev = NULL;
6264         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6265
6266         if (prev) {
6267                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6268                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6269         } else {
6270                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6271                 io_put_req_deferred(req, 1);
6272         }
6273         return HRTIMER_NORESTART;
6274 }
6275
6276 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6277 {
6278         /*
6279          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6280          * before we got a chance to setup the timer
6281          */
6282         if (req->timeout.head) {
6283                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6284
6285                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6286                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6287                                 data->mode);
6288         }
6289 }
6290
6291 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6292 {
6293         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6294
6295         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6296         __io_queue_linked_timeout(req);
6297         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6298
6299         /* drop submission reference */
6300         io_put_req(req);
6301 }
6302
6303 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6304 {
6305         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6306
6307         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6308             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6309                 return NULL;
6310
6311         nxt->timeout.head = req;
6312         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6313         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6314         return nxt;
6315 }
6316
6317 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6318 {
6319         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6320         int ret;
6321
6322         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6323
6324         /*
6325          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6326          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6327          */
6328         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6329                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6330                         /*
6331                          * Queued up for async execution, worker will release
6332                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6333                          */
6334                         io_queue_async_work(req);
6335                 }
6336         } else if (likely(!ret)) {
6337                 /* drop submission reference */
6338                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6339                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6340                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6341
6342                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6343                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6344                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6345                 } else {
6346                         io_put_req(req);
6347                 }
6348         } else {
6349                 req_set_fail_links(req);
6350                 io_put_req(req);
6351                 io_req_complete(req, ret);
6352         }
6353         if (linked_timeout)
6354                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6355 }
6356
6357 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6358 {
6359         int ret;
6360
6361         ret = io_req_defer(req);
6362         if (ret) {
6363                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6364 fail_req:
6365                         req_set_fail_links(req);
6366                         io_put_req(req);
6367                         io_req_complete(req, ret);
6368                 }
6369         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6370                 ret = io_req_defer_prep(req);
6371                 if (unlikely(ret))
6372                         goto fail_req;
6373                 io_queue_async_work(req);
6374         } else {
6375                 __io_queue_sqe(req);
6376         }
6377 }
6378
6379 /*
6380  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6381  *
6382  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6383  */
6384 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6385                                         struct io_kiocb *req,
6386                                         unsigned int sqe_flags)
6387 {
6388         if (!ctx->restricted)
6389                 return true;
6390
6391         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6392                 return false;
6393
6394         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6395             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6396                 return false;
6397
6398         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6399                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6400                 return false;
6401
6402         return true;
6403 }
6404
6405 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6406                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6407 {
6408         struct io_submit_state *state;
6409         unsigned int sqe_flags;
6410         int personality, ret = 0;
6411
6412         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6413         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6414         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6415         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6416         req->async_data = NULL;
6417         req->file = NULL;
6418         req->ctx = ctx;
6419         req->link = NULL;
6420         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6421         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6422         refcount_set(&req->refs, 2);
6423         req->task = current;
6424         req->result = 0;
6425         req->work.list.next = NULL;
6426         req->work.creds = NULL;
6427         req->work.flags = 0;
6428
6429         /* enforce forwards compatibility on users */
6430         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6431                 req->flags = 0;
6432                 return -EINVAL;
6433         }
6434
6435         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6436                 return -EINVAL;
6437
6438         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6439                 return -EACCES;
6440
6441         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6442             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6443                 return -EOPNOTSUPP;
6444
6445         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6446         if (personality) {
6447                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6448                 if (!req->work.creds)
6449                         return -EINVAL;
6450                 get_cred(req->work.creds);
6451         }
6452         state = &ctx->submit_state;
6453
6454         /*
6455          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6456          * is potentially a read/write to block based storage.
6457          */
6458         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6459             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6460                 blk_start_plug(&state->plug);
6461                 state->plug_started = true;
6462         }
6463
6464         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6465                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6466
6467                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6468                 if (unlikely(!req->file))
6469                         ret = -EBADF;
6470         }
6471
6472         state->ios_left--;
6473         return ret;
6474 }
6475
6476 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6477                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6478 {
6479         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6480         int ret;
6481
6482         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6483         if (unlikely(ret)) {
6484 fail_req:
6485                 if (link->head) {
6486                         /* fail even hard links since we don't submit */
6487                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6488                         io_put_req(link->head);
6489                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6490                         link->head = NULL;
6491                 }
6492                 io_put_req(req);
6493                 io_req_complete(req, ret);
6494                 return ret;
6495         }
6496         ret = io_req_prep(req, sqe);
6497         if (unlikely(ret))
6498                 goto fail_req;
6499
6500         /* don't need @sqe from now on */
6501         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6502                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6503
6504         /*
6505          * If we already have a head request, queue this one for async
6506          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6507          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6508          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6509          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6510          */
6511         if (link->head) {
6512                 struct io_kiocb *head = link->head;
6513
6514                 /*
6515                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6516                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6517                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6518                  * next after the link request. The last one is done via
6519                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6520                  */
6521                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6522                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6523                         ctx->drain_next = 1;
6524                 }
6525                 ret = io_req_defer_prep(req);
6526                 if (unlikely(ret))
6527                         goto fail_req;
6528                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6529                 link->last->link = req;
6530                 link->last = req;
6531
6532                 /* last request of a link, enqueue the link */
6533                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6534                         io_queue_sqe(head);
6535                         link->head = NULL;
6536                 }
6537         } else {
6538                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6539                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6540                         ctx->drain_next = 0;
6541                 }
6542                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6543                         link->head = req;
6544                         link->last = req;
6545                 } else {
6546                         io_queue_sqe(req);
6547                 }
6548         }
6549
6550         return 0;
6551 }
6552
6553 /*
6554  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6555  */
6556 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6557                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6558 {
6559         if (state->link.head)
6560                 io_queue_sqe(state->link.head);
6561         if (state->comp.nr)
6562                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6563         if (state->plug_started)
6564                 blk_finish_plug(&state->plug);
6565         io_state_file_put(state);
6566 }
6567
6568 /*
6569  * Start submission side cache.
6570  */
6571 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6572                                   unsigned int max_ios)
6573 {
6574         state->plug_started = false;
6575         state->ios_left = max_ios;
6576         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6577         state->link.head = NULL;
6578 }
6579
6580 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6581 {
6582         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6583
6584         /*
6585          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6586          * since once we write the new head, the application could
6587          * write new data to them.
6588          */
6589         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6590 }
6591
6592 /*
6593  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6594  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6595  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6596  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6597  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6598  * prevent a re-load down the line.
6599  */
6600 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6601 {
6602         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6603         unsigned head;
6604
6605         /*
6606          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6607          *
6608          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6609          *    head updates.
6610          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6611          *    though the application is the one updating it.
6612          */
6613         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6614         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6615                 return &ctx->sq_sqes[head];
6616
6617         /* drop invalid entries */
6618         ctx->cached_sq_dropped++;
6619         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6620         return NULL;
6621 }
6622
6623 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6624 {
6625         int submitted = 0;
6626
6627         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6628         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6629                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6630                         return -EBUSY;
6631         }
6632
6633         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6634         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6635
6636         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6637                 return -EAGAIN;
6638
6639         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6640         refcount_add(nr, &current->usage);
6641         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6642
6643         while (submitted < nr) {
6644                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6645                 struct io_kiocb *req;
6646
6647                 req = io_alloc_req(ctx);
6648                 if (unlikely(!req)) {
6649                         if (!submitted)
6650                                 submitted = -EAGAIN;
6651                         break;
6652                 }
6653                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6654                 if (unlikely(!sqe)) {
6655                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6656                         break;
6657                 }
6658                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6659                 submitted++;
6660                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6661                         break;
6662         }
6663
6664         if (unlikely(submitted != nr)) {
6665                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6666                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6667                 int unused = nr - ref_used;
6668
6669                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6670                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6671                 put_task_struct_many(current, unused);
6672         }
6673
6674         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6675          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6676         io_commit_sqring(ctx);
6677
6678         return submitted;
6679 }
6680
6681 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6682 {
6683         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6684         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6685         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6686         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6687 }
6688
6689 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6690 {
6691         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6692         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6693         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6694 }
6695
6696 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6697 {
6698         unsigned int to_submit;
6699         int ret = 0;
6700
6701         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6702         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6703         if (cap_entries && to_submit > 8)
6704                 to_submit = 8;
6705
6706         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6707                 unsigned nr_events = 0;
6708
6709                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6710                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6711                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6712
6713                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6714                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6715                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6716                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6717         }
6718
6719         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6720                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6721
6722         return ret;
6723 }
6724
6725 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6726 {
6727         struct io_ring_ctx *ctx;
6728         unsigned sq_thread_idle = 0;
6729
6730         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6731                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6732                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6733         }
6734
6735         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6736 }
6737
6738 static int io_sq_thread(void *data)
6739 {
6740         struct io_sq_data *sqd = data;
6741         struct io_ring_ctx *ctx;
6742         unsigned long timeout = 0;
6743         char buf[TASK_COMM_LEN];
6744         DEFINE_WAIT(wait);
6745
6746         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6747         set_task_comm(current, buf);
6748         current->pf_io_worker = NULL;
6749
6750         if (sqd->sq_cpu != -1)
6751                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6752         else
6753                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6754         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6755
6756         mutex_lock(&sqd->lock);
6757         /* a user may had exited before the thread started */
6758         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6759
6760         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6761                 int ret;
6762                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6763
6764                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6765                     signal_pending(current)) {
6766                         bool did_sig = false;
6767
6768                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6769                         if (signal_pending(current)) {
6770                                 struct ksignal ksig;
6771
6772                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6773                         }
6774                         cond_resched();
6775                         mutex_lock(&sqd->lock);
6776                         io_run_task_work();
6777                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6778                         if (did_sig)
6779                                 break;
6780                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6781                         continue;
6782                 }
6783                 sqt_spin = false;
6784                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6785                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6786                         const struct cred *creds = NULL;
6787
6788                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6789                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6790                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6791                         if (creds)
6792                                 revert_creds(creds);
6793                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6794                                 sqt_spin = true;
6795                 }
6796
6797                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6798                         io_run_task_work();
6799                         cond_resched();
6800                         if (sqt_spin)
6801                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6802                         continue;
6803                 }
6804
6805                 needs_sched = true;
6806                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6807                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6808                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6809                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6810                                 needs_sched = false;
6811                                 break;
6812                         }
6813                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6814                                 needs_sched = false;
6815                                 break;
6816                         }
6817                 }
6818
6819                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6820                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6821                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6822
6823                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6824                         schedule();
6825                         mutex_lock(&sqd->lock);
6826                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6827                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6828                 }
6829
6830                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6831                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6832                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6833         }
6834
6835         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6836                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6837         sqd->thread = NULL;
6838         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6839                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6840         mutex_unlock(&sqd->lock);
6841
6842         io_run_task_work();
6843         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6844         complete(&sqd->exited);
6845         do_exit(0);
6846 }
6847
6848 struct io_wait_queue {
6849         struct wait_queue_entry wq;
6850         struct io_ring_ctx *ctx;
6851         unsigned to_wait;
6852         unsigned nr_timeouts;
6853 };
6854
6855 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6856 {
6857         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6858
6859         /*
6860          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6861          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6862          * regardless of event count.
6863          */
6864         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6865                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6866 }
6867
6868 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6869                             int wake_flags, void *key)
6870 {
6871         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6872                                                         wq);
6873
6874         /*
6875          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6876          * the task, and the next invocation will do it.
6877          */
6878         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6879                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6880         return -1;
6881 }
6882
6883 static int io_run_task_work_sig(void)
6884 {
6885         if (io_run_task_work())
6886                 return 1;
6887         if (!signal_pending(current))
6888                 return 0;
6889         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6890                 return -ERESTARTSYS;
6891         return -EINTR;
6892 }
6893
6894 /* when returns >0, the caller should retry */
6895 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6896                                           struct io_wait_queue *iowq,
6897                                           signed long *timeout)
6898 {
6899         int ret;
6900
6901         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6902         ret = io_run_task_work_sig();
6903         if (ret || io_should_wake(iowq))
6904                 return ret;
6905         /* let the caller flush overflows, retry */
6906         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6907                 return 1;
6908
6909         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6910         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6911 }
6912
6913 /*
6914  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6915  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6916  */
6917 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6918                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6919                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6920 {
6921         struct io_wait_queue iowq = {
6922                 .wq = {
6923                         .private        = current,
6924                         .func           = io_wake_function,
6925                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6926                 },
6927                 .ctx            = ctx,
6928                 .to_wait        = min_events,
6929         };
6930         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6931         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6932         int ret;
6933
6934         do {
6935                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6936                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6937                         return 0;
6938                 if (!io_run_task_work())
6939                         break;
6940         } while (1);
6941
6942         if (sig) {
6943 #ifdef CONFIG_COMPAT
6944                 if (in_compat_syscall())
6945                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6946                                                       sigsz);
6947                 else
6948 #endif
6949                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6950
6951                 if (ret)
6952                         return ret;
6953         }
6954
6955         if (uts) {
6956                 struct timespec64 ts;
6957
6958                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6959                         return -EFAULT;
6960                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6961         }
6962
6963         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6964         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6965         do {
6966                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6967                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6968                         ret = -EBUSY;
6969                         break;
6970                 }
6971                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6972                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6973                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6974                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6975                 cond_resched();
6976         } while (ret > 0);
6977
6978         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6979
6980         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6981 }
6982
6983 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6984 {
6985 #if defined(CONFIG_UNIX)
6986         if (ctx->ring_sock) {
6987                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6988                 struct sk_buff *skb;
6989
6990                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6991                         kfree_skb(skb);
6992         }
6993 #else
6994         int i;
6995
6996         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6997                 struct file *file;
6998
6999                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7000                 if (file)
7001                         fput(file);
7002         }
7003 #endif
7004 }
7005
7006 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7007 {
7008         struct fixed_rsrc_data *data;
7009
7010         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
7011         complete(&data->done);
7012 }
7013
7014 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7015 {
7016         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7017 }
7018
7019 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7020 {
7021         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7022 }
7023
7024 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7025                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7026                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7027 {
7028         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7029         rsrc_data->node = ref_node;
7030         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7031         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7032         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7033 }
7034
7035 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7036 {
7037         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7038
7039         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7040         ref_node = data->node;
7041         data->node = NULL;
7042         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7043         if (ref_node)
7044                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7045 }
7046
7047 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7048                                struct io_ring_ctx *ctx,
7049                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7050                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7051 {
7052         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7053         int ret;
7054
7055         if (data->quiesce)
7056                 return -ENXIO;
7057
7058         data->quiesce = true;
7059         do {
7060                 ret = -ENOMEM;
7061                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7062                 if (!backup_node)
7063                         break;
7064                 backup_node->rsrc_data = data;
7065                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7066
7067                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7068                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7069                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7070
7071                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7072                 if (!ret)
7073                         break;
7074
7075                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7076                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7077                 backup_node = NULL;
7078                 reinit_completion(&data->done);
7079                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7080                 ret = io_run_task_work_sig();
7081                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7082         } while (ret >= 0);
7083         data->quiesce = false;
7084
7085         if (backup_node)
7086                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7087         return ret;
7088 }
7089
7090 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7091 {
7092         struct fixed_rsrc_data *data;
7093
7094         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7095         if (!data)
7096                 return NULL;
7097
7098         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7099                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7100                 kfree(data);
7101                 return NULL;
7102         }
7103         data->ctx = ctx;
7104         init_completion(&data->done);
7105         return data;
7106 }
7107
7108 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7109 {
7110         percpu_ref_exit(&data->refs);
7111         kfree(data->table);
7112         kfree(data);
7113 }
7114
7115 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7116 {
7117         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7118         unsigned nr_tables, i;
7119         int ret;
7120
7121         /*
7122          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7123          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7124          * run task work.
7125          */
7126         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7127                 return -ENXIO;
7128         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7129         if (ret)
7130                 return ret;
7131
7132         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7133         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7134         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7135                 kfree(data->table[i].files);
7136         free_fixed_rsrc_data(data);
7137         ctx->file_data = NULL;
7138         ctx->nr_user_files = 0;
7139         return 0;
7140 }
7141
7142 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7143         __releases(&sqd->lock)
7144 {
7145         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7146
7147         /*
7148          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7149          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7150          */
7151         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7152         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7153                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7154         mutex_unlock(&sqd->lock);
7155 }
7156
7157 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7158         __acquires(&sqd->lock)
7159 {
7160         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7161
7162         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7163         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7164         mutex_lock(&sqd->lock);
7165         if (sqd->thread)
7166                 wake_up_process(sqd->thread);
7167 }
7168
7169 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7170 {
7171         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7172
7173         mutex_lock(&sqd->lock);
7174         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7175         if (sqd->thread)
7176                 wake_up_process(sqd->thread);
7177         mutex_unlock(&sqd->lock);
7178         wait_for_completion(&sqd->exited);
7179 }
7180
7181 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7182 {
7183         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7184                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7185
7186                 io_sq_thread_stop(sqd);
7187                 kfree(sqd);
7188         }
7189 }
7190
7191 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7192 {
7193         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7194
7195         if (sqd) {
7196                 io_sq_thread_park(sqd);
7197                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7198                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7199                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7200
7201                 io_put_sq_data(sqd);
7202                 ctx->sq_data = NULL;
7203                 if (ctx->sq_creds)
7204                         put_cred(ctx->sq_creds);
7205         }
7206 }
7207
7208 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7209 {
7210         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7211         struct io_sq_data *sqd;
7212         struct fd f;
7213
7214         f = fdget(p->wq_fd);
7215         if (!f.file)
7216                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7217         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7218                 fdput(f);
7219                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7220         }
7221
7222         ctx_attach = f.file->private_data;
7223         sqd = ctx_attach->sq_data;
7224         if (!sqd) {
7225                 fdput(f);
7226                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7227         }
7228         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7229                 fdput(f);
7230                 return ERR_PTR(-EPERM);
7231         }
7232
7233         refcount_inc(&sqd->refs);
7234         fdput(f);
7235         return sqd;
7236 }
7237
7238 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7239                                          bool *attached)
7240 {
7241         struct io_sq_data *sqd;
7242
7243         *attached = false;
7244         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7245                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7246                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7247                         *attached = true;
7248                         return sqd;
7249                 }
7250                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7251                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7252                         return sqd;
7253         }
7254
7255         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7256         if (!sqd)
7257                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7258
7259         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7260         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7261         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7262         mutex_init(&sqd->lock);
7263         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7264         init_completion(&sqd->exited);
7265         return sqd;
7266 }
7267
7268 #if defined(CONFIG_UNIX)
7269 /*
7270  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7271  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7272  * loops in the file referencing.
7273  */
7274 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7275 {
7276         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7277         struct scm_fp_list *fpl;
7278         struct sk_buff *skb;
7279         int i, nr_files;
7280
7281         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7282         if (!fpl)
7283                 return -ENOMEM;
7284
7285         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7286         if (!skb) {
7287                 kfree(fpl);
7288                 return -ENOMEM;
7289         }
7290
7291         skb->sk = sk;
7292
7293         nr_files = 0;
7294         fpl->user = get_uid(current_user());
7295         for (i = 0; i < nr; i++) {
7296                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7297
7298                 if (!file)
7299                         continue;
7300                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7301                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7302                 nr_files++;
7303         }
7304
7305         if (nr_files) {
7306                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7307                 fpl->count = nr_files;
7308                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7309                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7310                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7311                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7312
7313                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7314                         fput(fpl->fp[i]);
7315         } else {
7316                 kfree_skb(skb);
7317                 kfree(fpl);
7318         }
7319
7320         return 0;
7321 }
7322
7323 /*
7324  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7325  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7326  * garbage collection to take care of this problem for us.
7327  */
7328 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7329 {
7330         unsigned left, total;
7331         int ret = 0;
7332
7333         total = 0;
7334         left = ctx->nr_user_files;
7335         while (left) {
7336                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7337
7338                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7339                 if (ret)
7340                         break;
7341                 left -= this_files;
7342                 total += this_files;
7343         }
7344
7345         if (!ret)
7346                 return 0;
7347
7348         while (total < ctx->nr_user_files) {
7349                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7350
7351                 if (file)
7352                         fput(file);
7353                 total++;
7354         }
7355
7356         return ret;
7357 }
7358 #else
7359 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7360 {
7361         return 0;
7362 }
7363 #endif
7364
7365 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7366                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7367 {
7368         int i;
7369
7370         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7371                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7372                 unsigned this_files;
7373
7374                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7375                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7376                                         GFP_KERNEL);
7377                 if (!table->files)
7378                         break;
7379                 nr_files -= this_files;
7380         }
7381
7382         if (i == nr_tables)
7383                 return 0;
7384
7385         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7386                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7387                 kfree(table->files);
7388         }
7389         return 1;
7390 }
7391
7392 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7393 {
7394         struct file *file = prsrc->file;
7395 #if defined(CONFIG_UNIX)
7396         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7397         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7398         struct sk_buff *skb;
7399         int i;
7400
7401         __skb_queue_head_init(&list);
7402
7403         /*
7404          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7405          * remove this entry and rearrange the file array.
7406          */
7407         skb = skb_dequeue(head);
7408         while (skb) {
7409                 struct scm_fp_list *fp;
7410
7411                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7412                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7413                         int left;
7414
7415                         if (fp->fp[i] != file)
7416                                 continue;
7417
7418                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7419                         left = fp->count - 1 - i;
7420                         if (left) {
7421                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7422                                                 left * sizeof(struct file *));
7423                         }
7424                         fp->count--;
7425                         if (!fp->count) {
7426                                 kfree_skb(skb);
7427                                 skb = NULL;
7428                         } else {
7429                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7430                         }
7431                         fput(file);
7432                         file = NULL;
7433                         break;
7434                 }
7435
7436                 if (!file)
7437                         break;
7438
7439                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7440
7441                 skb = skb_dequeue(head);
7442         }
7443
7444         if (skb_peek(&list)) {
7445                 spin_lock_irq(&head->lock);
7446                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7447                         __skb_queue_tail(head, skb);
7448                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7449         }
7450 #else
7451         fput(file);
7452 #endif
7453 }
7454
7455 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7456 {
7457         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7458         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7459         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7460
7461         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7462                 list_del(&prsrc->list);
7463                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7464                 kfree(prsrc);
7465         }
7466
7467         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7468         kfree(ref_node);
7469         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7470 }
7471
7472 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7473 {
7474         struct io_ring_ctx *ctx;
7475         struct llist_node *node;
7476
7477         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7478         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7479
7480         while (node) {
7481                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7482                 struct llist_node *next = node->next;
7483
7484                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7485                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7486                 node = next;
7487         }
7488 }
7489
7490 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7491                                         unsigned i)
7492 {
7493         struct fixed_rsrc_table *table;
7494
7495         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7496         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7497 }
7498
7499 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7500 {
7501         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7502         struct fixed_rsrc_data *data;
7503         struct io_ring_ctx *ctx;
7504         bool first_add = false;
7505         int delay = HZ;
7506
7507         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7508         data = ref_node->rsrc_data;
7509         ctx = data->ctx;
7510
7511         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7512         ref_node->done = true;
7513
7514         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7515                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7516                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7517                 /* recycle ref nodes in order */
7518                 if (!ref_node->done)
7519                         break;
7520                 list_del(&ref_node->node);
7521                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7522         }
7523         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7524
7525         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7526                 delay = 0;
7527
7528         if (!delay)
7529                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7530         else if (first_add)
7531                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7532 }
7533
7534 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7535                         struct io_ring_ctx *ctx)
7536 {
7537         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7538
7539         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7540         if (!ref_node)
7541                 return NULL;
7542
7543         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7544                             0, GFP_KERNEL)) {
7545                 kfree(ref_node);
7546                 return NULL;
7547         }
7548         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7549         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7550         ref_node->done = false;
7551         return ref_node;
7552 }
7553
7554 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7555                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7556 {
7557         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7558         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7559 }
7560
7561 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7562 {
7563         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7564         kfree(ref_node);
7565 }
7566
7567
7568 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7569                                  unsigned nr_args)
7570 {
7571         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7572         unsigned nr_tables, i;
7573         struct file *file;
7574         int fd, ret = -ENOMEM;
7575         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7576         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7577
7578         if (ctx->file_data)
7579                 return -EBUSY;
7580         if (!nr_args)
7581                 return -EINVAL;
7582         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7583                 return -EMFILE;
7584
7585         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7586         if (!file_data)
7587                 return -ENOMEM;
7588         ctx->file_data = file_data;
7589
7590         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7591         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7592                                    GFP_KERNEL);
7593         if (!file_data->table)
7594                 goto out_free;
7595
7596         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7597                 goto out_free;
7598
7599         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7600                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7601                         ret = -EFAULT;
7602                         goto out_fput;
7603                 }
7604                 /* allow sparse sets */
7605                 if (fd == -1)
7606                         continue;
7607
7608                 file = fget(fd);
7609                 ret = -EBADF;
7610                 if (!file)
7611                         goto out_fput;
7612
7613                 /*
7614                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7615                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7616                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7617                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7618                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7619                  */
7620                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7621                         fput(file);
7622                         goto out_fput;
7623                 }
7624                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7625         }
7626
7627         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7628         if (ret) {
7629                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7630                 return ret;
7631         }
7632
7633         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7634         if (!ref_node) {
7635                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7636                 return -ENOMEM;
7637         }
7638         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7639
7640         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7641         return ret;
7642 out_fput:
7643         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7644                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7645                 if (file)
7646                         fput(file);
7647         }
7648         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7649                 kfree(file_data->table[i].files);
7650         ctx->nr_user_files = 0;
7651 out_free:
7652         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7653         ctx->file_data = NULL;
7654         return ret;
7655 }
7656
7657 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7658                                 int index)
7659 {
7660 #if defined(CONFIG_UNIX)
7661         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7662         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7663         struct sk_buff *skb;
7664
7665         /*
7666          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7667          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7668          * and filling it in.
7669          */
7670         spin_lock_irq(&head->lock);
7671         skb = skb_peek(head);
7672         if (skb) {
7673                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7674
7675                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7676                         __skb_unlink(skb, head);
7677                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7678                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7679                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7680                         fpl->count++;
7681                         spin_lock_irq(&head->lock);
7682                         __skb_queue_head(head, skb);
7683                 } else {
7684                         skb = NULL;
7685                 }
7686         }
7687         spin_unlock_irq(&head->lock);
7688
7689         if (skb) {
7690                 fput(file);
7691                 return 0;
7692         }
7693
7694         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7695 #else
7696         return 0;
7697 #endif
7698 }
7699
7700 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7701 {
7702         struct io_rsrc_put *prsrc;
7703         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7704
7705         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7706         if (!prsrc)
7707                 return -ENOMEM;
7708
7709         prsrc->rsrc = rsrc;
7710         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7711
7712         return 0;
7713 }
7714
7715 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7716                                         struct file *file)
7717 {
7718         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7719 }
7720
7721 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7722                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7723                                  unsigned nr_args)
7724 {
7725         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7726         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7727         struct file *file, **file_slot;
7728         __s32 __user *fds;
7729         int fd, i, err;
7730         __u32 done;
7731         bool needs_switch = false;
7732
7733         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7734                 return -EOVERFLOW;
7735         if (done > ctx->nr_user_files)
7736                 return -EINVAL;
7737
7738         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7739         if (!ref_node)
7740                 return -ENOMEM;
7741         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7742
7743         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7744         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7745                 err = 0;
7746                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7747                         err = -EFAULT;
7748                         break;
7749                 }
7750                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7751                         continue;
7752
7753                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7754                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7755
7756                 if (*file_slot) {
7757                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7758                         if (err)
7759                                 break;
7760                         *file_slot = NULL;
7761                         needs_switch = true;
7762                 }
7763                 if (fd != -1) {
7764                         file = fget(fd);
7765                         if (!file) {
7766                                 err = -EBADF;
7767                                 break;
7768                         }
7769                         /*
7770                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7771                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7772                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7773                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7774                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7775                          * support regular read/write anyway.
7776                          */
7777                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7778                                 fput(file);
7779                                 err = -EBADF;
7780                                 break;
7781                         }
7782                         *file_slot = file;
7783                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7784                         if (err) {
7785                                 *file_slot = NULL;
7786                                 fput(file);
7787                                 break;
7788                         }
7789                 }
7790         }
7791
7792         if (needs_switch) {
7793                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7794                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7795         } else
7796                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7797
7798         return done ? done : err;
7799 }
7800
7801 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7802                                unsigned nr_args)
7803 {
7804         struct io_uring_rsrc_update up;
7805
7806         if (!ctx->file_data)
7807                 return -ENXIO;
7808         if (!nr_args)
7809                 return -EINVAL;
7810         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7811                 return -EFAULT;
7812         if (up.resv)
7813                 return -EINVAL;
7814
7815         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7816 }
7817
7818 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7819 {
7820         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7821
7822         req = io_put_req_find_next(req);
7823         return req ? &req->work : NULL;
7824 }
7825
7826 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7827 {
7828         struct io_wq_hash *hash;
7829         struct io_wq_data data;
7830         unsigned int concurrency;
7831
7832         hash = ctx->hash_map;
7833         if (!hash) {
7834                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7835                 if (!hash)
7836                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7837                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7838                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7839                 ctx->hash_map = hash;
7840         }
7841
7842         data.hash = hash;
7843         data.free_work = io_free_work;
7844         data.do_work = io_wq_submit_work;
7845
7846         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7847         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7848
7849         return io_wq_create(concurrency, &data);
7850 }
7851
7852 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7853                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7854 {
7855         struct io_uring_task *tctx;
7856         int ret;
7857
7858         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7859         if (unlikely(!tctx))
7860                 return -ENOMEM;
7861
7862         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7863         if (unlikely(ret)) {
7864                 kfree(tctx);
7865                 return ret;
7866         }
7867
7868         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7869         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7870                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7871                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7872                 kfree(tctx);
7873                 return ret;
7874         }
7875
7876         xa_init(&tctx->xa);
7877         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7878         tctx->last = NULL;
7879         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7880         task->io_uring = tctx;
7881         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7882         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7883         tctx->task_state = 0;
7884         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7885         return 0;
7886 }
7887
7888 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7889 {
7890         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7891
7892         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7893         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7894
7895         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7896         kfree(tctx);
7897         tsk->io_uring = NULL;
7898 }
7899
7900 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7901                                 struct io_uring_params *p)
7902 {
7903         int ret;
7904
7905         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7906         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7907                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7908                 struct fd f;
7909
7910                 f = fdget(p->wq_fd);
7911                 if (!f.file)
7912                         return -ENXIO;
7913                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7914                         fdput(f);
7915                         return -EINVAL;
7916                 }
7917                 fdput(f);
7918         }
7919         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7920                 struct task_struct *tsk;
7921                 struct io_sq_data *sqd;
7922                 bool attached;
7923
7924                 ret = -EPERM;
7925                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7926                         goto err;
7927
7928                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7929                 if (IS_ERR(sqd)) {
7930                         ret = PTR_ERR(sqd);
7931                         goto err;
7932                 }
7933
7934                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7935                 ctx->sq_data = sqd;
7936                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7937                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7938                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7939
7940                 ret = 0;
7941                 io_sq_thread_park(sqd);
7942                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7943                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7944                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7945                 if (attached && !sqd->thread)
7946                         ret = -ENXIO;
7947                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7948
7949                 if (ret < 0)
7950                         goto err;
7951                 if (attached)
7952                         return 0;
7953
7954                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7955                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7956
7957                         ret = -EINVAL;
7958                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7959                                 goto err_sqpoll;
7960                         if (!cpu_online(cpu))
7961                                 goto err_sqpoll;
7962
7963                         sqd->sq_cpu = cpu;
7964                 } else {
7965                         sqd->sq_cpu = -1;
7966                 }
7967
7968                 sqd->task_pid = current->pid;
7969                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7970                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7971                 if (IS_ERR(tsk)) {
7972                         ret = PTR_ERR(tsk);
7973                         goto err_sqpoll;
7974                 }
7975
7976                 sqd->thread = tsk;
7977                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7978                 wake_up_new_task(tsk);
7979                 if (ret)
7980                         goto err;
7981         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7982                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7983                 ret = -EINVAL;
7984                 goto err;
7985         }
7986
7987         return 0;
7988 err:
7989         io_sq_thread_finish(ctx);
7990         return ret;
7991 err_sqpoll:
7992         complete(&ctx->sq_data->exited);
7993         goto err;
7994 }
7995
7996 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7997                                       unsigned long nr_pages)
7998 {
7999         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8000 }
8001
8002 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8003                                    unsigned long nr_pages)
8004 {
8005         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8006
8007         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8008         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8009
8010         do {
8011                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8012                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8013                 if (new_pages > page_limit)
8014                         return -ENOMEM;
8015         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8016                                         new_pages) != cur_pages);
8017
8018         return 0;
8019 }
8020
8021 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8022 {
8023         if (ctx->user)
8024                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8025
8026         if (ctx->mm_account)
8027                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8028 }
8029
8030 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8031 {
8032         int ret;
8033
8034         if (ctx->user) {
8035                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8036                 if (ret)
8037                         return ret;
8038         }
8039
8040         if (ctx->mm_account)
8041                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8042
8043         return 0;
8044 }
8045
8046 static void io_mem_free(void *ptr)
8047 {
8048         struct page *page;
8049
8050         if (!ptr)
8051                 return;
8052
8053         page = virt_to_head_page(ptr);
8054         if (put_page_testzero(page))
8055                 free_compound_page(page);
8056 }
8057
8058 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8059 {
8060         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8061                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8062
8063         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8064 }
8065
8066 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8067                                 size_t *sq_offset)
8068 {
8069         struct io_rings *rings;
8070         size_t off, sq_array_size;
8071
8072         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8073         if (off == SIZE_MAX)
8074                 return SIZE_MAX;
8075
8076 #ifdef CONFIG_SMP
8077         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8078         if (off == 0)
8079                 return SIZE_MAX;
8080 #endif
8081
8082         if (sq_offset)
8083                 *sq_offset = off;
8084
8085         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8086         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8087                 return SIZE_MAX;
8088
8089         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8090                 return SIZE_MAX;
8091
8092         return off;
8093 }
8094
8095 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8096 {
8097         int i, j;
8098
8099         if (!ctx->user_bufs)
8100                 return -ENXIO;
8101
8102         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8103                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8104
8105                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8106                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8107
8108                 if (imu->acct_pages)
8109                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8110                 kvfree(imu->bvec);
8111                 imu->nr_bvecs = 0;
8112         }
8113
8114         kfree(ctx->user_bufs);
8115         ctx->user_bufs = NULL;
8116         ctx->nr_user_bufs = 0;
8117         return 0;
8118 }
8119
8120 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8121                        void __user *arg, unsigned index)
8122 {
8123         struct iovec __user *src;
8124
8125 #ifdef CONFIG_COMPAT
8126         if (ctx->compat) {
8127                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8128                 struct compat_iovec ciov;
8129
8130                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8131                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8132                         return -EFAULT;
8133
8134                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8135                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8136                 return 0;
8137         }
8138 #endif
8139         src = (struct iovec __user *) arg;
8140         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8141                 return -EFAULT;
8142         return 0;
8143 }
8144
8145 /*
8146  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8147  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8148  * match that one.
8149  *
8150  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8151  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8152  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8153  */
8154 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8155                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8156 {
8157         int i, j;
8158
8159         /* check current page array */
8160         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8161                 if (!PageCompound(pages[i]))
8162                         continue;
8163                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8164                         return true;
8165         }
8166
8167         /* check previously registered pages */
8168         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8169                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8170
8171                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8172                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8173                                 continue;
8174                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8175                                 return true;
8176                 }
8177         }
8178
8179         return false;
8180 }
8181
8182 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8183                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8184                                  struct page **last_hpage)
8185 {
8186         int i, ret;
8187
8188         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8189                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8190                         imu->acct_pages++;
8191                 } else {
8192                         struct page *hpage;
8193
8194                         hpage = compound_head(pages[i]);
8195                         if (hpage == *last_hpage)
8196                                 continue;
8197                         *last_hpage = hpage;
8198                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8199                                 continue;
8200                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8201                 }
8202         }
8203
8204         if (!imu->acct_pages)
8205                 return 0;
8206
8207         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8208         if (ret)
8209                 imu->acct_pages = 0;
8210         return ret;
8211 }
8212
8213 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8214                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8215                                   struct page **last_hpage)
8216 {
8217         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8218         struct page **pages = NULL;
8219         unsigned long off, start, end, ubuf;
8220         size_t size;
8221         int ret, pret, nr_pages, i;
8222
8223         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8224         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8225         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8226         nr_pages = end - start;
8227
8228         ret = -ENOMEM;
8229
8230         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8231         if (!pages)
8232                 goto done;
8233
8234         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8235                               GFP_KERNEL);
8236         if (!vmas)
8237                 goto done;
8238
8239         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8240                                    GFP_KERNEL);
8241         if (!imu->bvec)
8242                 goto done;
8243
8244         ret = 0;
8245         mmap_read_lock(current->mm);
8246         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8247                               pages, vmas);
8248         if (pret == nr_pages) {
8249                 /* don't support file backed memory */
8250                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8251                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8252
8253                         if (vma->vm_file &&
8254                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8255                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8256                                 break;
8257                         }
8258                 }
8259         } else {
8260                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8261         }
8262         mmap_read_unlock(current->mm);
8263         if (ret) {
8264                 /*
8265                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8266                  * release any pages we did get
8267                  */
8268                 if (pret > 0)
8269                         unpin_user_pages(pages, pret);
8270                 kvfree(imu->bvec);
8271                 goto done;
8272         }
8273
8274         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8275         if (ret) {
8276                 unpin_user_pages(pages, pret);
8277                 kvfree(imu->bvec);
8278                 goto done;
8279         }
8280
8281         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8282         size = iov->iov_len;
8283         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8284                 size_t vec_len;
8285
8286                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8287                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8288                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8289                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8290                 off = 0;
8291                 size -= vec_len;
8292         }
8293         /* store original address for later verification */
8294         imu->ubuf = ubuf;
8295         imu->len = iov->iov_len;
8296         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8297         ret = 0;
8298 done:
8299         kvfree(pages);
8300         kvfree(vmas);
8301         return ret;
8302 }
8303
8304 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8305 {
8306         if (ctx->user_bufs)
8307                 return -EBUSY;
8308         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8309                 return -EINVAL;
8310
8311         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8312                                         GFP_KERNEL);
8313         if (!ctx->user_bufs)
8314                 return -ENOMEM;
8315
8316         return 0;
8317 }
8318
8319 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8320 {
8321         /*
8322          * Don't impose further limits on the size and buffer
8323          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8324          * submitted if they are wrong.
8325          */
8326         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8327                 return -EFAULT;
8328
8329         /* arbitrary limit, but we need something */
8330         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8331                 return -EFAULT;
8332
8333         return 0;
8334 }
8335
8336 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8337                                    unsigned int nr_args)
8338 {
8339         int i, ret;
8340         struct iovec iov;
8341         struct page *last_hpage = NULL;
8342
8343         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8344         if (ret)
8345                 return ret;
8346
8347         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8348                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8349
8350                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8351                 if (ret)
8352                         break;
8353
8354                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8355                 if (ret)
8356                         break;
8357
8358                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8359                 if (ret)
8360                         break;
8361
8362                 ctx->nr_user_bufs++;
8363         }
8364
8365         if (ret)
8366                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8367
8368         return ret;
8369 }
8370
8371 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8372 {
8373         __s32 __user *fds = arg;
8374         int fd;
8375
8376         if (ctx->cq_ev_fd)
8377                 return -EBUSY;
8378
8379         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8380                 return -EFAULT;
8381
8382         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8383         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8384                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8385                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8386                 return ret;
8387         }
8388
8389         return 0;
8390 }
8391
8392 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8393 {
8394         if (ctx->cq_ev_fd) {
8395                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8396                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8397                 return 0;
8398         }
8399
8400         return -ENXIO;
8401 }
8402
8403 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8404 {
8405         struct io_buffer *buf;
8406         unsigned long index;
8407
8408         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8409                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8410 }
8411
8412 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8413 {
8414         struct io_kiocb *req, *nxt;
8415
8416         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8417                 if (tsk && req->task != tsk)
8418                         continue;
8419                 list_del(&req->compl.list);
8420                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8421         }
8422 }
8423
8424 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8425 {
8426         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8427         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8428
8429         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8430
8431         if (submit_state->free_reqs) {
8432                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8433                                      submit_state->reqs);
8434                 submit_state->free_reqs = 0;
8435         }
8436
8437         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8438         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8439         cs->locked_free_nr = 0;
8440         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8441
8442         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8443
8444         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8445 }
8446
8447 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8448 {
8449         /*
8450          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8451          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8452          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8453          */
8454         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8455         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8456         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8457         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8458
8459         io_sq_thread_finish(ctx);
8460         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8461
8462         if (ctx->mm_account) {
8463                 mmdrop(ctx->mm_account);
8464                 ctx->mm_account = NULL;
8465         }
8466
8467         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8468         io_sqe_files_unregister(ctx);
8469         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8470         io_eventfd_unregister(ctx);
8471         io_destroy_buffers(ctx);
8472
8473 #if defined(CONFIG_UNIX)
8474         if (ctx->ring_sock) {
8475                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8476                 sock_release(ctx->ring_sock);
8477         }
8478 #endif
8479
8480         io_mem_free(ctx->rings);
8481         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8482
8483         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8484         free_uid(ctx->user);
8485         io_req_caches_free(ctx);
8486         if (ctx->hash_map)
8487                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8488         kfree(ctx->cancel_hash);
8489         kfree(ctx);
8490 }
8491
8492 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8493 {
8494         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8495         __poll_t mask = 0;
8496
8497         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8498         /*
8499          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8500          * io_commit_cqring
8501          */
8502         smp_rmb();
8503         if (!io_sqring_full(ctx))
8504                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8505
8506         /*
8507          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8508          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8509          *      CPU0                    CPU1
8510          *      ----                    ----
8511          * lock(&ctx->uring_lock);
8512          *                              lock(&ep->mtx);
8513          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8514          * lock(&ep->mtx);
8515          *
8516          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8517          * pushs them to do the flush.
8518          */
8519         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8520                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8521
8522         return mask;
8523 }
8524
8525 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8526 {
8527         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8528
8529         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8530 }
8531
8532 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8533 {
8534         const struct cred *creds;
8535
8536         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8537         if (creds) {
8538                 put_cred(creds);
8539                 return 0;
8540         }
8541
8542         return -EINVAL;
8543 }
8544
8545 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8546 {
8547         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8548 }
8549
8550 struct io_tctx_exit {
8551         struct callback_head            task_work;
8552         struct completion               completion;
8553         struct io_ring_ctx              *ctx;
8554 };
8555
8556 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8557 {
8558         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8559         struct io_tctx_exit *work;
8560
8561         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8562         /*
8563          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8564          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8565          */
8566         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8567                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8568         complete(&work->completion);
8569 }
8570
8571 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8572 {
8573         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8574         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8575         struct io_tctx_exit exit;
8576         struct io_tctx_node *node;
8577         int ret;
8578
8579         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8580         if (ctx->sq_data) {
8581                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8582                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8583                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8584                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8585         }
8586
8587         /*
8588          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8589          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8590          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8591          * as nobody else will be looking for them.
8592          */
8593         do {
8594                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8595
8596                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8597         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8598
8599         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8600         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8601                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8602
8603                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8604                                         ctx_node);
8605                 exit.ctx = ctx;
8606                 init_completion(&exit.completion);
8607                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8608                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8609                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8610                         continue;
8611                 wake_up_process(node->task);
8612
8613                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8614                 wait_for_completion(&exit.completion);
8615                 cond_resched();
8616                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8617         }
8618         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8619
8620         io_ring_ctx_free(ctx);
8621 }
8622
8623 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8624 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8625                              struct files_struct *files)
8626 {
8627         struct io_kiocb *req, *tmp;
8628         int canceled = 0;
8629
8630         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8631         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8632                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8633                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8634                         canceled++;
8635                 }
8636         }
8637         if (canceled != 0)
8638                 io_commit_cqring(ctx);
8639         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8640         if (canceled != 0)
8641                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8642         return canceled != 0;
8643 }
8644
8645 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8646 {
8647         unsigned long index;
8648         struct creds *creds;
8649
8650         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8651         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8652         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8653         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8654         if (ctx->rings)
8655                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8656         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8657                 io_unregister_personality(ctx, index);
8658         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8659
8660         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8661         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8662
8663         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8664         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8665
8666         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8667         /*
8668          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8669          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8670          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8671          * over using system_wq.
8672          */
8673         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8674 }
8675
8676 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8677 {
8678         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8679
8680         file->private_data = NULL;
8681         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8682         return 0;
8683 }
8684
8685 struct io_task_cancel {
8686         struct task_struct *task;
8687         struct files_struct *files;
8688 };
8689
8690 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8691 {
8692         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8693         struct io_task_cancel *cancel = data;
8694         bool ret;
8695
8696         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8697                 unsigned long flags;
8698                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8699
8700                 /* protect against races with linked timeouts */
8701                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8702                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8703                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8704         } else {
8705                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8706         }
8707         return ret;
8708 }
8709
8710 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8711                                   struct task_struct *task,
8712                                   struct files_struct *files)
8713 {
8714         struct io_defer_entry *de;
8715         LIST_HEAD(list);
8716
8717         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8718         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8719                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8720                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8721                         break;
8722                 }
8723         }
8724         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8725         if (list_empty(&list))
8726                 return false;
8727
8728         while (!list_empty(&list)) {
8729                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8730                 list_del_init(&de->list);
8731                 req_set_fail_links(de->req);
8732                 io_put_req(de->req);
8733                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8734                 kfree(de);
8735         }
8736         return true;
8737 }
8738
8739 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8740 {
8741         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8742
8743         return req->ctx == data;
8744 }
8745
8746 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8747 {
8748         struct io_tctx_node *node;
8749         enum io_wq_cancel cret;
8750         bool ret = false;
8751
8752         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8753         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8754                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8755
8756                 /*
8757                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8758                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8759                  */
8760                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8761                         continue;
8762                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8763                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8764         }
8765         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8766
8767         return ret;
8768 }
8769
8770 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8771                                          struct task_struct *task,
8772                                          struct files_struct *files)
8773 {
8774         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8775         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8776
8777         while (1) {
8778                 enum io_wq_cancel cret;
8779                 bool ret = false;
8780
8781                 if (!task) {
8782                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8783                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8784                         /*
8785                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8786                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8787                          */
8788                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8789                                                &cancel, true);
8790                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8791                 }
8792
8793                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8794                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8795                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8796                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8797                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8798                                 ret = true;
8799                         }
8800                 }
8801
8802                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8803                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8804                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8805                 ret |= io_run_task_work();
8806                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8807                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8808                 if (!ret)
8809                         break;
8810                 cond_resched();
8811         }
8812 }
8813
8814 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8815                                    struct task_struct *task,
8816                                    struct files_struct *files)
8817 {
8818         struct io_kiocb *req;
8819         int cnt = 0;
8820
8821         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8822         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8823                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8824         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8825         return cnt;
8826 }
8827
8828 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8829                                   struct task_struct *task,
8830                                   struct files_struct *files)
8831 {
8832         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8833                 DEFINE_WAIT(wait);
8834                 int inflight;
8835
8836                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8837                 if (!inflight)
8838                         break;
8839
8840                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8841
8842                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8843                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8844                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8845                         schedule();
8846                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8847         }
8848 }
8849
8850 /*
8851  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8852  */
8853 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8854 {
8855         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8856         struct io_tctx_node *node;
8857         int ret;
8858
8859         if (unlikely(!tctx)) {
8860                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8861                 if (unlikely(ret))
8862                         return ret;
8863                 tctx = current->io_uring;
8864         }
8865         if (tctx->last != ctx) {
8866                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8867
8868                 if (!old) {
8869                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8870                         if (!node)
8871                                 return -ENOMEM;
8872                         node->ctx = ctx;
8873                         node->task = current;
8874
8875                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8876                                                 node, GFP_KERNEL));
8877                         if (ret) {
8878                                 kfree(node);
8879                                 return ret;
8880                         }
8881
8882                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8883                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8884                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8885                 }
8886                 tctx->last = ctx;
8887         }
8888         return 0;
8889 }
8890
8891 /*
8892  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8893  */
8894 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8895 {
8896         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8897         struct io_tctx_node *node;
8898
8899         if (!tctx)
8900                 return;
8901         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8902         if (!node)
8903                 return;
8904
8905         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8906         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8907
8908         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8909         list_del(&node->ctx_node);
8910         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8911
8912         if (tctx->last == node->ctx)
8913                 tctx->last = NULL;
8914         kfree(node);
8915 }
8916
8917 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8918 {
8919         struct io_tctx_node *node;
8920         unsigned long index;
8921
8922         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8923                 io_uring_del_task_file(index);
8924         if (tctx->io_wq) {
8925                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8926                 tctx->io_wq = NULL;
8927         }
8928 }
8929
8930 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8931 {
8932         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8933 }
8934
8935 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8936 {
8937         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8938         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8939         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8940
8941         if (sqd->thread)
8942                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8943         complete(&work->completion);
8944 }
8945
8946 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8947 {
8948         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8949         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8950         struct task_struct *task;
8951
8952         io_sq_thread_park(sqd);
8953         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8954         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8955         task = sqd->thread;
8956         if (task) {
8957                 init_completion(&work.completion);
8958                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8959                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8960                 wake_up_process(task);
8961         }
8962         io_sq_thread_unpark(sqd);
8963
8964         if (task)
8965                 wait_for_completion(&work.completion);
8966 }
8967
8968 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8969 {
8970         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8971         struct io_tctx_node *node;
8972         unsigned long index;
8973
8974         /* make sure overflow events are dropped */
8975         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8976         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8977                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8978
8979                 if (ctx->sq_data) {
8980                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8981                         continue;
8982                 }
8983                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8984                 if (!files)
8985                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8986         }
8987         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8988
8989         if (files)
8990                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8991 }
8992
8993 /* should only be called by SQPOLL task */
8994 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8995 {
8996         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8997         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8998         s64 inflight;
8999         DEFINE_WAIT(wait);
9000
9001         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
9002
9003         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9004         do {
9005                 /* read completions before cancelations */
9006                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9007                 if (!inflight)
9008                         break;
9009                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9010
9011                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9012                 /*
9013                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9014                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9015                  * prepare_to_wait().
9016                  */
9017                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9018                         schedule();
9019                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9020         } while (1);
9021         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9022 }
9023
9024 /*
9025  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9026  * requests.
9027  */
9028 void __io_uring_task_cancel(void)
9029 {
9030         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9031         DEFINE_WAIT(wait);
9032         s64 inflight;
9033
9034         /* make sure overflow events are dropped */
9035         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9036         __io_uring_files_cancel(NULL);
9037
9038         do {
9039                 /* read completions before cancelations */
9040                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9041                 if (!inflight)
9042                         break;
9043                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9044
9045                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9046
9047                 /*
9048                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9049                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9050                  * prepare_to_wait().
9051                  */
9052                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9053                         schedule();
9054                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9055         } while (1);
9056
9057         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9058
9059         io_uring_clean_tctx(tctx);
9060         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9061         __io_uring_free(current);
9062 }
9063
9064 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9065                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9066 {
9067         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9068         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9069         struct page *page;
9070         void *ptr;
9071
9072         switch (offset) {
9073         case IORING_OFF_SQ_RING:
9074         case IORING_OFF_CQ_RING:
9075                 ptr = ctx->rings;
9076                 break;
9077         case IORING_OFF_SQES:
9078                 ptr = ctx->sq_sqes;
9079                 break;
9080         default:
9081                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9082         }
9083
9084         page = virt_to_head_page(ptr);
9085         if (sz > page_size(page))
9086                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9087
9088         return ptr;
9089 }
9090
9091 #ifdef CONFIG_MMU
9092
9093 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9094 {
9095         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9096         unsigned long pfn;
9097         void *ptr;
9098
9099         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9100         if (IS_ERR(ptr))
9101                 return PTR_ERR(ptr);
9102
9103         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9104         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9105 }
9106
9107 #else /* !CONFIG_MMU */
9108
9109 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9110 {
9111         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9112 }
9113
9114 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9115 {
9116         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9117 }
9118
9119 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9120         unsigned long addr, unsigned long len,
9121         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9122 {
9123         void *ptr;
9124
9125         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9126         if (IS_ERR(ptr))
9127                 return PTR_ERR(ptr);
9128
9129         return (unsigned long) ptr;
9130 }
9131
9132 #endif /* !CONFIG_MMU */
9133
9134 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9135 {
9136         DEFINE_WAIT(wait);
9137
9138         do {
9139                 if (!io_sqring_full(ctx))
9140                         break;
9141                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9142
9143                 if (!io_sqring_full(ctx))
9144                         break;
9145                 schedule();
9146         } while (!signal_pending(current));
9147
9148         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9149         return 0;
9150 }
9151
9152 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9153                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9154                           const sigset_t __user **sig)
9155 {
9156         struct io_uring_getevents_arg arg;
9157
9158         /*
9159          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9160          * is just a pointer to the sigset_t.
9161          */
9162         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9163                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9164                 *ts = NULL;
9165                 return 0;
9166         }
9167
9168         /*
9169          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9170          * timespec and sigset_t pointers if good.
9171          */
9172         if (*argsz != sizeof(arg))
9173                 return -EINVAL;
9174         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9175                 return -EFAULT;
9176         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9177         *argsz = arg.sigmask_sz;
9178         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9179         return 0;
9180 }
9181
9182 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9183                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9184                 size_t, argsz)
9185 {
9186         struct io_ring_ctx *ctx;
9187         long ret = -EBADF;
9188         int submitted = 0;
9189         struct fd f;
9190
9191         io_run_task_work();
9192
9193         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9194                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9195                 return -EINVAL;
9196
9197         f = fdget(fd);
9198         if (!f.file)
9199                 return -EBADF;
9200
9201         ret = -EOPNOTSUPP;
9202         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9203                 goto out_fput;
9204
9205         ret = -ENXIO;
9206         ctx = f.file->private_data;
9207         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9208                 goto out_fput;
9209
9210         ret = -EBADFD;
9211         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9212                 goto out;
9213
9214         /*
9215          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9216          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9217          * we were asked to.
9218          */
9219         ret = 0;
9220         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9221                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9222
9223                 ret = -EOWNERDEAD;
9224                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9225                         goto out;
9226                 }
9227                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9228                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9229                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9230                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9231                         if (ret)
9232                                 goto out;
9233                 }
9234                 submitted = to_submit;
9235         } else if (to_submit) {
9236                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9237                 if (unlikely(ret))
9238                         goto out;
9239                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9240                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9241                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9242
9243                 if (submitted != to_submit)
9244                         goto out;
9245         }
9246         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9247                 const sigset_t __user *sig;
9248                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9249
9250                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9251                 if (unlikely(ret))
9252                         goto out;
9253
9254                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9255
9256                 /*
9257                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9258                  * space applications don't need to do io completion events
9259                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9260                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9261                  */
9262                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9263                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9264                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9265                 } else {
9266                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9267                 }
9268         }
9269
9270 out:
9271         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9272 out_fput:
9273         fdput(f);
9274         return submitted ? submitted : ret;
9275 }
9276
9277 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9278 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9279                 const struct cred *cred)
9280 {
9281         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9282         struct group_info *gi;
9283         kernel_cap_t cap;
9284         unsigned __capi;
9285         int g;
9286
9287         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9288         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9289         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9290         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9291         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9292         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9293         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9294         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9295         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9296         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9297         gi = cred->group_info;
9298         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9299                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9300                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9301         }
9302         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9303         cap = cred->cap_effective;
9304         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9305                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9306         seq_putc(m, '\n');
9307         return 0;
9308 }
9309
9310 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9311 {
9312         struct io_sq_data *sq = NULL;
9313         bool has_lock;
9314         int i;
9315
9316         /*
9317          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9318          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9319          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9320          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9321          */
9322         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9323
9324         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9325                 sq = ctx->sq_data;
9326                 if (!sq->thread)
9327                         sq = NULL;
9328         }
9329
9330         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9331         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9332         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9333         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9334                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9335
9336                 if (f)
9337                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9338                 else
9339                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9340         }
9341         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9342         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9343                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9344
9345                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9346                                                 (unsigned int) buf->len);
9347         }
9348         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9349                 unsigned long index;
9350                 const struct cred *cred;
9351
9352                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9353                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9354                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9355         }
9356         seq_printf(m, "PollList:\n");
9357         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9358         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9359                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9360                 struct io_kiocb *req;
9361
9362                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9363                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9364                                         req->task->task_works != NULL);
9365         }
9366         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9367         if (has_lock)
9368                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9369 }
9370
9371 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9372 {
9373         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9374
9375         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9376                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9377                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9378         }
9379 }
9380 #endif
9381
9382 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9383         .release        = io_uring_release,
9384         .mmap           = io_uring_mmap,
9385 #ifndef CONFIG_MMU
9386         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9387         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9388 #endif
9389         .poll           = io_uring_poll,
9390         .fasync         = io_uring_fasync,
9391 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9392         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9393 #endif
9394 };
9395
9396 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9397                                   struct io_uring_params *p)
9398 {
9399         struct io_rings *rings;
9400         size_t size, sq_array_offset;
9401
9402         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9403         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9404         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9405
9406         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9407         if (size == SIZE_MAX)
9408                 return -EOVERFLOW;
9409
9410         rings = io_mem_alloc(size);
9411         if (!rings)
9412                 return -ENOMEM;
9413
9414         ctx->rings = rings;
9415         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9416         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9417         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9418         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9419         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9420         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9421         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9422
9423         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9424         if (size == SIZE_MAX) {
9425                 io_mem_free(ctx->rings);
9426                 ctx->rings = NULL;
9427                 return -EOVERFLOW;
9428         }
9429
9430         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9431         if (!ctx->sq_sqes) {
9432                 io_mem_free(ctx->rings);
9433                 ctx->rings = NULL;
9434                 return -ENOMEM;
9435         }
9436
9437         return 0;
9438 }
9439
9440 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9441 {
9442         int ret, fd;
9443
9444         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9445         if (fd < 0)
9446                 return fd;
9447
9448         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9449         if (ret) {
9450                 put_unused_fd(fd);
9451                 return ret;
9452         }
9453         fd_install(fd, file);
9454         return fd;
9455 }
9456
9457 /*
9458  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9459  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9460  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9461  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9462  */
9463 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9464 {
9465         struct file *file;
9466 #if defined(CONFIG_UNIX)
9467         int ret;
9468
9469         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9470                                 &ctx->ring_sock);
9471         if (ret)
9472                 return ERR_PTR(ret);
9473 #endif
9474
9475         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9476                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9477 #if defined(CONFIG_UNIX)
9478         if (IS_ERR(file)) {
9479                 sock_release(ctx->ring_sock);
9480                 ctx->ring_sock = NULL;
9481         } else {
9482                 ctx->ring_sock->file = file;
9483         }
9484 #endif
9485         return file;
9486 }
9487
9488 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9489                            struct io_uring_params __user *params)
9490 {
9491         struct io_ring_ctx *ctx;
9492         struct file *file;
9493         int ret;
9494
9495         if (!entries)
9496                 return -EINVAL;
9497         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9498                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9499                         return -EINVAL;
9500                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9501         }
9502
9503         /*
9504          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9505          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9506          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9507          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9508          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9509          * of CQ ring entries manually.
9510          */
9511         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9512         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9513                 /*
9514                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9515                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9516                  * any cq vs sq ring sizing.
9517                  */
9518                 if (!p->cq_entries)
9519                         return -EINVAL;
9520                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9521                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9522                                 return -EINVAL;
9523                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9524                 }
9525                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9526                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9527                         return -EINVAL;
9528         } else {
9529                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9530         }
9531
9532         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9533         if (!ctx)
9534                 return -ENOMEM;
9535         ctx->compat = in_compat_syscall();
9536         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9537                 ctx->user = get_uid(current_user());
9538
9539         /*
9540          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9541          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9542          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9543          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9544          */
9545         mmgrab(current->mm);
9546         ctx->mm_account = current->mm;
9547
9548         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9549         if (ret)
9550                 goto err;
9551
9552         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9553         if (ret)
9554                 goto err;
9555
9556         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9557         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9558         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9559         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9560         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9561         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9562         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9563         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9564
9565         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9566         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9567         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9568         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9569         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9570         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9571         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9572         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9573
9574         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9575                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9576                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9577                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9578                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9579
9580         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9581                 ret = -EFAULT;
9582                 goto err;
9583         }
9584
9585         file = io_uring_get_file(ctx);
9586         if (IS_ERR(file)) {
9587                 ret = PTR_ERR(file);
9588                 goto err;
9589         }
9590
9591         /*
9592          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9593          * having closed it before we finish setup
9594          */
9595         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9596         if (ret < 0) {
9597                 /* fput will clean it up */
9598                 fput(file);
9599                 return ret;
9600         }
9601
9602         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9603         return ret;
9604 err:
9605         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9606         return ret;
9607 }
9608
9609 /*
9610  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9611  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9612  * params structure passed in.
9613  */
9614 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9615 {
9616         struct io_uring_params p;
9617         int i;
9618
9619         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9620                 return -EFAULT;
9621         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9622                 if (p.resv[i])
9623                         return -EINVAL;
9624         }
9625
9626         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9627                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9628                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9629                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9630                 return -EINVAL;
9631
9632         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9633 }
9634
9635 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9636                 struct io_uring_params __user *, params)
9637 {
9638         return io_uring_setup(entries, params);
9639 }
9640
9641 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9642 {
9643         struct io_uring_probe *p;
9644         size_t size;
9645         int i, ret;
9646
9647         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9648         if (size == SIZE_MAX)
9649                 return -EOVERFLOW;
9650         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9651         if (!p)
9652                 return -ENOMEM;
9653
9654         ret = -EFAULT;
9655         if (copy_from_user(p, arg, size))
9656                 goto out;
9657         ret = -EINVAL;
9658         if (memchr_inv(p, 0, size))
9659                 goto out;
9660
9661         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9662         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9663                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9664
9665         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9666                 p->ops[i].op = i;
9667                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9668                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9669         }
9670         p->ops_len = i;
9671
9672         ret = 0;
9673         if (copy_to_user(arg, p, size))
9674                 ret = -EFAULT;
9675 out:
9676         kfree(p);
9677         return ret;
9678 }
9679
9680 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9681 {
9682         const struct cred *creds;
9683         u32 id;
9684         int ret;
9685
9686         creds = get_current_cred();
9687
9688         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9689                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9690         if (!ret)
9691                 return id;
9692         put_cred(creds);
9693         return ret;
9694 }
9695
9696 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9697                                     unsigned int nr_args)
9698 {
9699         struct io_uring_restriction *res;
9700         size_t size;
9701         int i, ret;
9702
9703         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9704         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9705                 return -EBADFD;
9706
9707         /* We allow only a single restrictions registration */
9708         if (ctx->restrictions.registered)
9709                 return -EBUSY;
9710
9711         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9712                 return -EINVAL;
9713
9714         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9715         if (size == SIZE_MAX)
9716                 return -EOVERFLOW;
9717
9718         res = memdup_user(arg, size);
9719         if (IS_ERR(res))
9720                 return PTR_ERR(res);
9721
9722         ret = 0;
9723
9724         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9725                 switch (res[i].opcode) {
9726                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9727                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9728                                 ret = -EINVAL;
9729                                 goto out;
9730                         }
9731
9732                         __set_bit(res[i].register_op,
9733                                   ctx->restrictions.register_op);
9734                         break;
9735                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9736                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9737                                 ret = -EINVAL;
9738                                 goto out;
9739                         }
9740
9741                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9742                         break;
9743                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9744                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9745                         break;
9746                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9747                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9748                         break;
9749                 default:
9750                         ret = -EINVAL;
9751                         goto out;
9752                 }
9753         }
9754
9755 out:
9756         /* Reset all restrictions if an error happened */
9757         if (ret != 0)
9758                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9759         else
9760                 ctx->restrictions.registered = true;
9761
9762         kfree(res);
9763         return ret;
9764 }
9765
9766 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9767 {
9768         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9769                 return -EBADFD;
9770
9771         if (ctx->restrictions.registered)
9772                 ctx->restricted = 1;
9773
9774         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9775         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9776                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9777         return 0;
9778 }
9779
9780 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9781 {
9782         switch (op) {
9783         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9784         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9785         case IORING_REGISTER_PROBE:
9786         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9787         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9788                 return false;
9789         default:
9790                 return true;
9791         }
9792 }
9793
9794 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9795                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9796         __releases(ctx->uring_lock)
9797         __acquires(ctx->uring_lock)
9798 {
9799         int ret;
9800
9801         /*
9802          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9803          * someone else killed the ctx or is already going through
9804          * io_uring_register().
9805          */
9806         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9807                 return -ENXIO;
9808
9809         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9810                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9811
9812                 /*
9813                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9814                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9815                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9816                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9817                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9818                  * after we've killed the percpu ref.
9819                  */
9820                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9821                 do {
9822                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9823                         if (!ret)
9824                                 break;
9825                         ret = io_run_task_work_sig();
9826                         if (ret < 0)
9827                                 break;
9828                 } while (1);
9829
9830                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9831
9832                 if (ret) {
9833                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9834                         goto out_quiesce;
9835                 }
9836         }
9837
9838         if (ctx->restricted) {
9839                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9840                         ret = -EINVAL;
9841                         goto out;
9842                 }
9843
9844                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9845                         ret = -EACCES;
9846                         goto out;
9847                 }
9848         }
9849
9850         switch (opcode) {
9851         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9852                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9853                 break;
9854         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9855                 ret = -EINVAL;
9856                 if (arg || nr_args)
9857                         break;
9858                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9859                 break;
9860         case IORING_REGISTER_FILES:
9861                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9862                 break;
9863         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9864                 ret = -EINVAL;
9865                 if (arg || nr_args)
9866                         break;
9867                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9868                 break;
9869         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9870                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9871                 break;
9872         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9873         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9874                 ret = -EINVAL;
9875                 if (nr_args != 1)
9876                         break;
9877                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9878                 if (ret)
9879                         break;
9880                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9881                         ctx->eventfd_async = 1;
9882                 else
9883                         ctx->eventfd_async = 0;
9884                 break;
9885         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9886                 ret = -EINVAL;
9887                 if (arg || nr_args)
9888                         break;
9889                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9890                 break;
9891         case IORING_REGISTER_PROBE:
9892                 ret = -EINVAL;
9893                 if (!arg || nr_args > 256)
9894                         break;
9895                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9896                 break;
9897         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9898                 ret = -EINVAL;
9899                 if (arg || nr_args)
9900                         break;
9901                 ret = io_register_personality(ctx);
9902                 break;
9903         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9904                 ret = -EINVAL;
9905                 if (arg)
9906                         break;
9907                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9908                 break;
9909         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9910                 ret = -EINVAL;
9911                 if (arg || nr_args)
9912                         break;
9913                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9914                 break;
9915         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9916                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9917                 break;
9918         default:
9919                 ret = -EINVAL;
9920                 break;
9921         }
9922
9923 out:
9924         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9925                 /* bring the ctx back to life */
9926                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9927 out_quiesce:
9928                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9929         }
9930         return ret;
9931 }
9932
9933 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9934                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9935 {
9936         struct io_ring_ctx *ctx;
9937         long ret = -EBADF;
9938         struct fd f;
9939
9940         f = fdget(fd);
9941         if (!f.file)
9942                 return -EBADF;
9943
9944         ret = -EOPNOTSUPP;
9945         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9946                 goto out_fput;
9947
9948         ctx = f.file->private_data;
9949
9950         io_run_task_work();
9951
9952         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9953         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9954         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9955         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9956                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9957 out_fput:
9958         fdput(f);
9959         return ret;
9960 }
9961
9962 static int __init io_uring_init(void)
9963 {
9964 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9965         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9966         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9967 } while (0)
9968
9969 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9970         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9971         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9982         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9983         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9984         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9985         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9986         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9987         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9988         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9989         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9990         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9991         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9992         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9993         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9994         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9995         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9996         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9997         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9998         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9999         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10000
10001         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10002         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10003         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10004                                 SLAB_ACCOUNT);
10005         return 0;
10006 };
10007 __initcall(io_uring_init);