e1726f45746148c4e3eee65a32bdebc1166a262b
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82 #include <linux/io_uring.h>
83 #include <linux/blk-cgroup.h>
84 #include <linux/audit.h>
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/io_uring.h>
88
89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
90
91 #include "internal.h"
92 #include "io-wq.h"
93
94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
96
97 /*
98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
99  */
100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
106
107 struct io_uring {
108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
110 };
111
112 /*
113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
115  *
116  * The offsets to the member fields are published through struct
117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
118  */
119 struct io_rings {
120         /*
121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
122          * masked to get valid indices.
123          *
124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
126          * cq ring.
127          */
128         struct io_uring         sq, cq;
129         /*
130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
131          * ring_entries - 1)
132          */
133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
136         /*
137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
138          * invalid index stored in array
139          *
140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
142          * cached value).
143          *
144          * After a new SQ head value was read by the application this
145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
146          * the new SQ head (and possibly more).
147          */
148         u32                     sq_dropped;
149         /*
150          * Runtime SQ flags
151          *
152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
153          * application.
154          *
155          * The application needs a full memory barrier before checking
156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
157          */
158         u32                     sq_flags;
159         /*
160          * Runtime CQ flags
161          *
162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
163          * kernel.
164          */
165         u32                     cq_flags;
166         /*
167          * Number of completion events lost because the queue was full;
168          * this should be avoided by the application by making sure
169          * there are not more requests pending than there is space in
170          * the completion queue.
171          *
172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
174          * cached value).
175          *
176          * As completion events come in out of order this counter is not
177          * ordered with any other data.
178          */
179         u32                     cq_overflow;
180         /*
181          * Ring buffer of completion events.
182          *
183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
184          * produced, so the application is allowed to modify pending
185          * entries.
186          */
187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
188 };
189
190 struct io_mapped_ubuf {
191         u64             ubuf;
192         size_t          len;
193         struct          bio_vec *bvec;
194         unsigned int    nr_bvecs;
195         unsigned long   acct_pages;
196 };
197
198 struct fixed_file_table {
199         struct file             **files;
200 };
201
202 struct fixed_file_ref_node {
203         struct percpu_ref               refs;
204         struct list_head                node;
205         struct list_head                file_list;
206         struct fixed_file_data          *file_data;
207         struct llist_node               llist;
208 };
209
210 struct fixed_file_data {
211         struct fixed_file_table         *table;
212         struct io_ring_ctx              *ctx;
213
214         struct fixed_file_ref_node      *node;
215         struct percpu_ref               refs;
216         struct completion               done;
217         struct list_head                ref_list;
218         spinlock_t                      lock;
219 };
220
221 struct io_buffer {
222         struct list_head list;
223         __u64 addr;
224         __s32 len;
225         __u16 bid;
226 };
227
228 struct io_restriction {
229         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
230         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
231         u8 sqe_flags_allowed;
232         u8 sqe_flags_required;
233         bool registered;
234 };
235
236 struct io_sq_data {
237         refcount_t              refs;
238         struct mutex            lock;
239
240         /* ctx's that are using this sqd */
241         struct list_head        ctx_list;
242         struct list_head        ctx_new_list;
243         struct mutex            ctx_lock;
244
245         struct task_struct      *thread;
246         struct wait_queue_head  wait;
247 };
248
249 struct io_ring_ctx {
250         struct {
251                 struct percpu_ref       refs;
252         } ____cacheline_aligned_in_smp;
253
254         struct {
255                 unsigned int            flags;
256                 unsigned int            compat: 1;
257                 unsigned int            limit_mem: 1;
258                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
259                 unsigned int            drain_next: 1;
260                 unsigned int            eventfd_async: 1;
261                 unsigned int            restricted: 1;
262
263                 /*
264                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
265                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
266                  *
267                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
268                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
269                  * the queue when needed.
270                  *
271                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
272                  * array.
273                  */
274                 u32                     *sq_array;
275                 unsigned                cached_sq_head;
276                 unsigned                sq_entries;
277                 unsigned                sq_mask;
278                 unsigned                sq_thread_idle;
279                 unsigned                cached_sq_dropped;
280                 atomic_t                cached_cq_overflow;
281                 unsigned long           sq_check_overflow;
282
283                 struct list_head        defer_list;
284                 struct list_head        timeout_list;
285                 struct list_head        cq_overflow_list;
286
287                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
288                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
289         } ____cacheline_aligned_in_smp;
290
291         struct io_rings *rings;
292
293         /* IO offload */
294         struct io_wq            *io_wq;
295
296         /*
297          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
298          * have access to the ->files
299          */
300         struct task_struct      *sqo_task;
301
302         /* Only used for accounting purposes */
303         struct mm_struct        *mm_account;
304
305 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
306         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
307 #endif
308
309         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
310
311         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
312         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
313         struct list_head        sqd_list;
314
315         /*
316          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
317          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
318          * used. Only updated through io_uring_register(2).
319          */
320         struct fixed_file_data  *file_data;
321         unsigned                nr_user_files;
322
323         /* if used, fixed mapped user buffers */
324         unsigned                nr_user_bufs;
325         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
326
327         struct user_struct      *user;
328
329         const struct cred       *creds;
330
331 #ifdef CONFIG_AUDIT
332         kuid_t                  loginuid;
333         unsigned int            sessionid;
334 #endif
335
336         struct completion       ref_comp;
337         struct completion       sq_thread_comp;
338
339         /* if all else fails... */
340         struct io_kiocb         *fallback_req;
341
342 #if defined(CONFIG_UNIX)
343         struct socket           *ring_sock;
344 #endif
345
346         struct idr              io_buffer_idr;
347
348         struct idr              personality_idr;
349
350         struct {
351                 unsigned                cached_cq_tail;
352                 unsigned                cq_entries;
353                 unsigned                cq_mask;
354                 atomic_t                cq_timeouts;
355                 unsigned long           cq_check_overflow;
356                 struct wait_queue_head  cq_wait;
357                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
358                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
360
361         struct {
362                 struct mutex            uring_lock;
363                 wait_queue_head_t       wait;
364         } ____cacheline_aligned_in_smp;
365
366         struct {
367                 spinlock_t              completion_lock;
368
369                 /*
370                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
371                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
372                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
373                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
374                  */
375                 struct list_head        iopoll_list;
376                 struct hlist_head       *cancel_hash;
377                 unsigned                cancel_hash_bits;
378                 bool                    poll_multi_file;
379
380                 spinlock_t              inflight_lock;
381                 struct list_head        inflight_list;
382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
383
384         struct delayed_work             file_put_work;
385         struct llist_head               file_put_llist;
386
387         struct work_struct              exit_work;
388         struct io_restriction           restrictions;
389 };
390
391 /*
392  * First field must be the file pointer in all the
393  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
394  */
395 struct io_poll_iocb {
396         struct file                     *file;
397         union {
398                 struct wait_queue_head  *head;
399                 u64                     addr;
400         };
401         __poll_t                        events;
402         bool                            done;
403         bool                            canceled;
404         struct wait_queue_entry         wait;
405 };
406
407 struct io_close {
408         struct file                     *file;
409         struct file                     *put_file;
410         int                             fd;
411 };
412
413 struct io_timeout_data {
414         struct io_kiocb                 *req;
415         struct hrtimer                  timer;
416         struct timespec64               ts;
417         enum hrtimer_mode               mode;
418 };
419
420 struct io_accept {
421         struct file                     *file;
422         struct sockaddr __user          *addr;
423         int __user                      *addr_len;
424         int                             flags;
425         unsigned long                   nofile;
426 };
427
428 struct io_sync {
429         struct file                     *file;
430         loff_t                          len;
431         loff_t                          off;
432         int                             flags;
433         int                             mode;
434 };
435
436 struct io_cancel {
437         struct file                     *file;
438         u64                             addr;
439 };
440
441 struct io_timeout {
442         struct file                     *file;
443         u32                             off;
444         u32                             target_seq;
445         struct list_head                list;
446 };
447
448 struct io_timeout_rem {
449         struct file                     *file;
450         u64                             addr;
451 };
452
453 struct io_rw {
454         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
455         struct kiocb                    kiocb;
456         u64                             addr;
457         u64                             len;
458 };
459
460 struct io_connect {
461         struct file                     *file;
462         struct sockaddr __user          *addr;
463         int                             addr_len;
464 };
465
466 struct io_sr_msg {
467         struct file                     *file;
468         union {
469                 struct user_msghdr __user *umsg;
470                 void __user             *buf;
471         };
472         int                             msg_flags;
473         int                             bgid;
474         size_t                          len;
475         struct io_buffer                *kbuf;
476 };
477
478 struct io_open {
479         struct file                     *file;
480         int                             dfd;
481         struct filename                 *filename;
482         struct open_how                 how;
483         unsigned long                   nofile;
484 };
485
486 struct io_files_update {
487         struct file                     *file;
488         u64                             arg;
489         u32                             nr_args;
490         u32                             offset;
491 };
492
493 struct io_fadvise {
494         struct file                     *file;
495         u64                             offset;
496         u32                             len;
497         u32                             advice;
498 };
499
500 struct io_madvise {
501         struct file                     *file;
502         u64                             addr;
503         u32                             len;
504         u32                             advice;
505 };
506
507 struct io_epoll {
508         struct file                     *file;
509         int                             epfd;
510         int                             op;
511         int                             fd;
512         struct epoll_event              event;
513 };
514
515 struct io_splice {
516         struct file                     *file_out;
517         struct file                     *file_in;
518         loff_t                          off_out;
519         loff_t                          off_in;
520         u64                             len;
521         unsigned int                    flags;
522 };
523
524 struct io_provide_buf {
525         struct file                     *file;
526         __u64                           addr;
527         __s32                           len;
528         __u32                           bgid;
529         __u16                           nbufs;
530         __u16                           bid;
531 };
532
533 struct io_statx {
534         struct file                     *file;
535         int                             dfd;
536         unsigned int                    mask;
537         unsigned int                    flags;
538         const char __user               *filename;
539         struct statx __user             *buffer;
540 };
541
542 struct io_completion {
543         struct file                     *file;
544         struct list_head                list;
545         int                             cflags;
546 };
547
548 struct io_async_connect {
549         struct sockaddr_storage         address;
550 };
551
552 struct io_async_msghdr {
553         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
554         struct iovec                    *iov;
555         struct sockaddr __user          *uaddr;
556         struct msghdr                   msg;
557         struct sockaddr_storage         addr;
558 };
559
560 struct io_async_rw {
561         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
562         const struct iovec              *free_iovec;
563         struct iov_iter                 iter;
564         size_t                          bytes_done;
565         struct wait_page_queue          wpq;
566 };
567
568 enum {
569         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
570         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
571         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
572         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
573         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
574         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
575
576         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
577         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
578         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
579         REQ_F_CUR_POS_BIT,
580         REQ_F_NOWAIT_BIT,
581         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
582         REQ_F_ISREG_BIT,
583         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
584         REQ_F_POLLED_BIT,
585         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
586         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
587         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
588
589         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
590         __REQ_F_LAST_BIT,
591 };
592
593 enum {
594         /* ctx owns file */
595         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
596         /* drain existing IO first */
597         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
598         /* linked sqes */
599         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
600         /* doesn't sever on completion < 0 */
601         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
602         /* IOSQE_ASYNC */
603         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
604         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
605         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
606
607         /* head of a link */
608         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
609         /* fail rest of links */
610         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
611         /* on inflight list */
612         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
613         /* read/write uses file position */
614         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
615         /* must not punt to workers */
616         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
617         /* has linked timeout */
618         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
619         /* regular file */
620         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
621         /* needs cleanup */
622         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
623         /* already went through poll handler */
624         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
625         /* buffer already selected */
626         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
627         /* doesn't need file table for this request */
628         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
629         /* io_wq_work is initialized */
630         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
631 };
632
633 struct async_poll {
634         struct io_poll_iocb     poll;
635         struct io_poll_iocb     *double_poll;
636 };
637
638 /*
639  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
640  * as the first entry in their struct definition. So you can
641  * access the file pointer through any of the sub-structs,
642  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
643  */
644 struct io_kiocb {
645         union {
646                 struct file             *file;
647                 struct io_rw            rw;
648                 struct io_poll_iocb     poll;
649                 struct io_accept        accept;
650                 struct io_sync          sync;
651                 struct io_cancel        cancel;
652                 struct io_timeout       timeout;
653                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
654                 struct io_connect       connect;
655                 struct io_sr_msg        sr_msg;
656                 struct io_open          open;
657                 struct io_close         close;
658                 struct io_files_update  files_update;
659                 struct io_fadvise       fadvise;
660                 struct io_madvise       madvise;
661                 struct io_epoll         epoll;
662                 struct io_splice        splice;
663                 struct io_provide_buf   pbuf;
664                 struct io_statx         statx;
665                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
666                 struct io_completion    compl;
667         };
668
669         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
670         void                            *async_data;
671         u8                              opcode;
672         /* polled IO has completed */
673         u8                              iopoll_completed;
674
675         u16                             buf_index;
676         u32                             result;
677
678         struct io_ring_ctx              *ctx;
679         unsigned int                    flags;
680         refcount_t                      refs;
681         struct task_struct              *task;
682         u64                             user_data;
683
684         struct list_head                link_list;
685
686         /*
687          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
688          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
689          */
690         struct list_head                inflight_entry;
691
692         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
693         struct callback_head            task_work;
694         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
695         struct hlist_node               hash_node;
696         struct async_poll               *apoll;
697         struct io_wq_work               work;
698 };
699
700 struct io_defer_entry {
701         struct list_head        list;
702         struct io_kiocb         *req;
703         u32                     seq;
704 };
705
706 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
707
708 struct io_comp_state {
709         unsigned int            nr;
710         struct list_head        list;
711         struct io_ring_ctx      *ctx;
712 };
713
714 struct io_submit_state {
715         struct blk_plug         plug;
716
717         /*
718          * io_kiocb alloc cache
719          */
720         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
721         unsigned int            free_reqs;
722
723         /*
724          * Batch completion logic
725          */
726         struct io_comp_state    comp;
727
728         /*
729          * File reference cache
730          */
731         struct file             *file;
732         unsigned int            fd;
733         unsigned int            has_refs;
734         unsigned int            ios_left;
735 };
736
737 struct io_op_def {
738         /* needs req->file assigned */
739         unsigned                needs_file : 1;
740         /* don't fail if file grab fails */
741         unsigned                needs_file_no_error : 1;
742         /* hash wq insertion if file is a regular file */
743         unsigned                hash_reg_file : 1;
744         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
745         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
746         /* opcode is not supported by this kernel */
747         unsigned                not_supported : 1;
748         /* set if opcode supports polled "wait" */
749         unsigned                pollin : 1;
750         unsigned                pollout : 1;
751         /* op supports buffer selection */
752         unsigned                buffer_select : 1;
753         /* needs rlimit(RLIMIT_FSIZE) assigned */
754         unsigned                needs_fsize : 1;
755         /* must always have async data allocated */
756         unsigned                needs_async_data : 1;
757         /* size of async data needed, if any */
758         unsigned short          async_size;
759         unsigned                work_flags;
760 };
761
762 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
763         [IORING_OP_NOP] = {},
764         [IORING_OP_READV] = {
765                 .needs_file             = 1,
766                 .unbound_nonreg_file    = 1,
767                 .pollin                 = 1,
768                 .buffer_select          = 1,
769                 .needs_async_data       = 1,
770                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
771                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
772         },
773         [IORING_OP_WRITEV] = {
774                 .needs_file             = 1,
775                 .hash_reg_file          = 1,
776                 .unbound_nonreg_file    = 1,
777                 .pollout                = 1,
778                 .needs_fsize            = 1,
779                 .needs_async_data       = 1,
780                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
781                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
782         },
783         [IORING_OP_FSYNC] = {
784                 .needs_file             = 1,
785                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
786         },
787         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
788                 .needs_file             = 1,
789                 .unbound_nonreg_file    = 1,
790                 .pollin                 = 1,
791                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
792                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
793         },
794         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
795                 .needs_file             = 1,
796                 .hash_reg_file          = 1,
797                 .unbound_nonreg_file    = 1,
798                 .pollout                = 1,
799                 .needs_fsize            = 1,
800                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
801                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
802         },
803         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
804                 .needs_file             = 1,
805                 .unbound_nonreg_file    = 1,
806         },
807         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
808         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
809                 .needs_file             = 1,
810                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
811         },
812         [IORING_OP_SENDMSG] = {
813                 .needs_file             = 1,
814                 .unbound_nonreg_file    = 1,
815                 .pollout                = 1,
816                 .needs_async_data       = 1,
817                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
818                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
819                                                 IO_WQ_WORK_FS,
820         },
821         [IORING_OP_RECVMSG] = {
822                 .needs_file             = 1,
823                 .unbound_nonreg_file    = 1,
824                 .pollin                 = 1,
825                 .buffer_select          = 1,
826                 .needs_async_data       = 1,
827                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
828                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
829                                                 IO_WQ_WORK_FS,
830         },
831         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
832                 .needs_async_data       = 1,
833                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
834                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
835         },
836         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
837         [IORING_OP_ACCEPT] = {
838                 .needs_file             = 1,
839                 .unbound_nonreg_file    = 1,
840                 .pollin                 = 1,
841                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
842         },
843         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
844         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
845                 .needs_async_data       = 1,
846                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
847                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
848         },
849         [IORING_OP_CONNECT] = {
850                 .needs_file             = 1,
851                 .unbound_nonreg_file    = 1,
852                 .pollout                = 1,
853                 .needs_async_data       = 1,
854                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
855                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
856         },
857         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
858                 .needs_file             = 1,
859                 .needs_fsize            = 1,
860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
861         },
862         [IORING_OP_OPENAT] = {
863                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
864                                                 IO_WQ_WORK_FS,
865         },
866         [IORING_OP_CLOSE] = {
867                 .needs_file             = 1,
868                 .needs_file_no_error    = 1,
869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
870         },
871         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
872                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
873         },
874         [IORING_OP_STATX] = {
875                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
876                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
877         },
878         [IORING_OP_READ] = {
879                 .needs_file             = 1,
880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
881                 .pollin                 = 1,
882                 .buffer_select          = 1,
883                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
884                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
885         },
886         [IORING_OP_WRITE] = {
887                 .needs_file             = 1,
888                 .unbound_nonreg_file    = 1,
889                 .pollout                = 1,
890                 .needs_fsize            = 1,
891                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
892                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
893         },
894         [IORING_OP_FADVISE] = {
895                 .needs_file             = 1,
896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
897         },
898         [IORING_OP_MADVISE] = {
899                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
900         },
901         [IORING_OP_SEND] = {
902                 .needs_file             = 1,
903                 .unbound_nonreg_file    = 1,
904                 .pollout                = 1,
905                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
906         },
907         [IORING_OP_RECV] = {
908                 .needs_file             = 1,
909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
910                 .pollin                 = 1,
911                 .buffer_select          = 1,
912                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
913         },
914         [IORING_OP_OPENAT2] = {
915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
916                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
917         },
918         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
920                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
921         },
922         [IORING_OP_SPLICE] = {
923                 .needs_file             = 1,
924                 .hash_reg_file          = 1,
925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
926                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
927         },
928         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
929         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
930         [IORING_OP_TEE] = {
931                 .needs_file             = 1,
932                 .hash_reg_file          = 1,
933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
934         },
935 };
936
937 enum io_mem_account {
938         ACCT_LOCKED,
939         ACCT_PINNED,
940 };
941
942 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
943                              struct io_comp_state *cs);
944 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
945 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
946 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
947 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
948 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
949 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
950 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
951 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
952                                  struct io_uring_files_update *ip,
953                                  unsigned nr_args);
954 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
955 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
956                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
957 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
958 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
959
960 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
961                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
962                                bool needs_lock);
963 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
964                              const struct iovec *fast_iov,
965                              struct iov_iter *iter, bool force);
966
967 static struct kmem_cache *req_cachep;
968
969 static const struct file_operations io_uring_fops;
970
971 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
972 {
973 #if defined(CONFIG_UNIX)
974         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
975                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
976
977                 return ctx->ring_sock->sk;
978         }
979 #endif
980         return NULL;
981 }
982 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
983
984 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
985 {
986         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
987                           REQ_F_INFLIGHT))
988                 __io_clean_op(req);
989 }
990
991 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
992 {
993         struct mm_struct *mm = current->mm;
994
995         if (mm) {
996                 kthread_unuse_mm(mm);
997                 mmput(mm);
998         }
999 }
1000
1001 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1002 {
1003         if (!current->mm) {
1004                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
1005                              !ctx->sqo_task->mm ||
1006                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_task->mm)))
1007                         return -EFAULT;
1008                 kthread_use_mm(ctx->sqo_task->mm);
1009         }
1010
1011         return 0;
1012 }
1013
1014 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1015                                    struct io_kiocb *req)
1016 {
1017         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1018                 return 0;
1019         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1020 }
1021
1022 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1023                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1024
1025 {
1026 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1027         /* puts the old one when swapping */
1028         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1029                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1030                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1031         }
1032 #endif
1033 }
1034
1035 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1036 {
1037 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1038         kthread_associate_blkcg(NULL);
1039 #endif
1040 }
1041
1042 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1043 {
1044         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1045                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1046 }
1047
1048 /*
1049  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1050  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1051  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1052  */
1053 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1054 {
1055         id->files = current->files;
1056         id->mm = current->mm;
1057 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1058         rcu_read_lock();
1059         id->blkcg_css = blkcg_css();
1060         rcu_read_unlock();
1061 #endif
1062         id->creds = current_cred();
1063         id->nsproxy = current->nsproxy;
1064         id->fs = current->fs;
1065         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1066 #ifdef CONFIG_AUDIT
1067         id->loginuid = current->loginuid;
1068         id->sessionid = current->sessionid;
1069 #endif
1070         refcount_set(&id->count, 1);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1075  * touch any members of io_wq_work.
1076  */
1077 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1078 {
1079         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1080
1081         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1082                 return;
1083
1084         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1085         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1086
1087         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1088         req->work.identity = tctx->identity;
1089         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1090                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1091 }
1092
1093 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1094 {
1095         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1096 }
1097
1098 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1099 {
1100         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1101
1102         complete(&ctx->ref_comp);
1103 }
1104
1105 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1106 {
1107         return !req->timeout.off;
1108 }
1109
1110 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1111 {
1112         struct io_ring_ctx *ctx;
1113         int hash_bits;
1114
1115         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1116         if (!ctx)
1117                 return NULL;
1118
1119         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1120         if (!ctx->fallback_req)
1121                 goto err;
1122
1123         /*
1124          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1125          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1126          */
1127         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1128         hash_bits -= 5;
1129         if (hash_bits <= 0)
1130                 hash_bits = 1;
1131         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1132         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1133                                         GFP_KERNEL);
1134         if (!ctx->cancel_hash)
1135                 goto err;
1136         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1137
1138         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1139                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1140                 goto err;
1141
1142         ctx->flags = p->flags;
1143         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1144         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1145         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1146         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1147         init_completion(&ctx->ref_comp);
1148         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1149         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1150         idr_init(&ctx->personality_idr);
1151         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1152         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1153         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1155         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1157         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1158         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1160         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1161         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1162         return ctx;
1163 err:
1164         if (ctx->fallback_req)
1165                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1166         kfree(ctx->cancel_hash);
1167         kfree(ctx);
1168         return NULL;
1169 }
1170
1171 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1172 {
1173         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1174                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1175
1176                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1177                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1178         }
1179
1180         return false;
1181 }
1182
1183 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1184 {
1185         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1186
1187         /* order cqe stores with ring update */
1188         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1189
1190         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1191                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1192                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1193         }
1194 }
1195
1196 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1197 {
1198         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1199                 return;
1200         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1201                 kfree(req->work.identity);
1202 }
1203
1204 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1207                 return;
1208
1209         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1210
1211         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1212                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1213                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1214         }
1215 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1216         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1217                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1218                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1219         }
1220 #endif
1221         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1222                 put_cred(req->work.identity->creds);
1223                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1224         }
1225         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1226                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1227
1228                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1229                 if (--fs->users)
1230                         fs = NULL;
1231                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1232                 if (fs)
1233                         free_fs_struct(fs);
1234                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1235         }
1236
1237         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1238 }
1239
1240 /*
1241  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1242  * the current context.
1243  */
1244 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1245 {
1246         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1247         const struct cred *creds = NULL;
1248         struct io_identity *id;
1249
1250         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1251                 creds = req->work.identity->creds;
1252
1253         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1254         if (unlikely(!id)) {
1255                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1256                 return false;
1257         }
1258
1259         /*
1260          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1261          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1262          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1263          * that one separately.
1264          */
1265         io_init_identity(id);
1266         if (creds)
1267                 req->work.identity->creds = creds;
1268
1269         /* add one for this request */
1270         refcount_inc(&id->count);
1271
1272         /* drop old identity, assign new one. one ref for req, one for tctx */
1273         if (req->work.identity != tctx->identity &&
1274             refcount_sub_and_test(2, &req->work.identity->count))
1275                 kfree(req->work.identity);
1276
1277         req->work.identity = id;
1278         tctx->identity = id;
1279         return true;
1280 }
1281
1282 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1283 {
1284         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1285         struct io_identity *id = req->work.identity;
1286         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1287
1288         if (def->needs_fsize && id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1289                 return false;
1290
1291         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1292             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1293             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1294                 if (id->files != current->files ||
1295                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1296                         return false;
1297                 atomic_inc(&id->files->count);
1298                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1299                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1300
1301                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1302                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1303                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1304                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1305         }
1306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1307         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1308             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1309                 rcu_read_lock();
1310                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1311                         rcu_read_unlock();
1312                         return false;
1313                 }
1314                 /*
1315                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1316                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1317                  */
1318                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1319                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1320                 rcu_read_unlock();
1321         }
1322 #endif
1323         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1324                 if (id->creds != current_cred())
1325                         return false;
1326                 get_cred(id->creds);
1327                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1328         }
1329 #ifdef CONFIG_AUDIT
1330         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1331             current->sessionid != id->sessionid)
1332                 return false;
1333 #endif
1334         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1335             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1336                 if (current->fs != id->fs)
1337                         return false;
1338                 spin_lock(&id->fs->lock);
1339                 if (!id->fs->in_exec) {
1340                         id->fs->users++;
1341                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1342                 } else {
1343                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1344                 }
1345                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1346         }
1347
1348         return true;
1349 }
1350
1351 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1352 {
1353         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1354         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1355         struct io_identity *id;
1356
1357         io_req_init_async(req);
1358         id = req->work.identity;
1359
1360         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1361                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1362                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1363         } else {
1364                 if (def->unbound_nonreg_file)
1365                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1366         }
1367
1368         /* ->mm can never change on us */
1369         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1370             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1371                 mmgrab(id->mm);
1372                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1373         }
1374
1375         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1376         if (io_grab_identity(req))
1377                 return;
1378
1379         if (!io_identity_cow(req))
1380                 return;
1381
1382         /* can't fail at this point */
1383         if (!io_grab_identity(req))
1384                 WARN_ON(1);
1385 }
1386
1387 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1388 {
1389         struct io_kiocb *cur;
1390
1391         io_prep_async_work(req);
1392         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1393                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1394                         io_prep_async_work(cur);
1395 }
1396
1397 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1398 {
1399         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1400         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1401
1402         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1403                                         &req->work, req->flags);
1404         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1405         return link;
1406 }
1407
1408 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1409 {
1410         struct io_kiocb *link;
1411
1412         /* init ->work of the whole link before punting */
1413         io_prep_async_link(req);
1414         link = __io_queue_async_work(req);
1415
1416         if (link)
1417                 io_queue_linked_timeout(link);
1418 }
1419
1420 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1421 {
1422         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1423         int ret;
1424
1425         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1426         if (ret != -1) {
1427                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1428                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1429                 list_del_init(&req->timeout.list);
1430                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1431                 io_put_req_deferred(req, 1);
1432         }
1433 }
1434
1435 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1436 {
1437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1438
1439         if (!tsk || req->task == tsk)
1440                 return true;
1441         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1442                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1443                         return true;
1444         }
1445         return false;
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1450  */
1451 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1452 {
1453         struct io_kiocb *req, *tmp;
1454         int canceled = 0;
1455
1456         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1457         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1458                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1459                         io_kill_timeout(req);
1460                         canceled++;
1461                 }
1462         }
1463         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1464         return canceled != 0;
1465 }
1466
1467 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1468 {
1469         do {
1470                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1471                                                 struct io_defer_entry, list);
1472                 struct io_kiocb *link;
1473
1474                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1475                         break;
1476                 list_del_init(&de->list);
1477                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1478                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1479                 if (link) {
1480                         __io_queue_linked_timeout(link);
1481                         /* drop submission reference */
1482                         io_put_req_deferred(link, 1);
1483                 }
1484                 kfree(de);
1485         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1486 }
1487
1488 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1489 {
1490         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1491                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1492                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1493
1494                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1495                         break;
1496                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1497                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1498                         break;
1499
1500                 list_del_init(&req->timeout.list);
1501                 io_kill_timeout(req);
1502         }
1503 }
1504
1505 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1506 {
1507         io_flush_timeouts(ctx);
1508         __io_commit_cqring(ctx);
1509
1510         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1511                 __io_queue_deferred(ctx);
1512 }
1513
1514 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1515 {
1516         struct io_rings *r = ctx->rings;
1517
1518         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1519 }
1520
1521 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1522 {
1523         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1524         unsigned tail;
1525
1526         tail = ctx->cached_cq_tail;
1527         /*
1528          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1529          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1530          * fill the cq entry
1531          */
1532         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1533                 return NULL;
1534
1535         ctx->cached_cq_tail++;
1536         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1537 }
1538
1539 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1540 {
1541         if (!ctx->cq_ev_fd)
1542                 return false;
1543         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1544                 return false;
1545         if (!ctx->eventfd_async)
1546                 return true;
1547         return io_wq_current_is_worker();
1548 }
1549
1550 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1551 {
1552         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1553                 wake_up(&ctx->wait);
1554         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1555                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1556         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1557                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1558 }
1559
1560 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1561 {
1562         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1563                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1564                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1565                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1566         }
1567 }
1568
1569 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1570                                        struct files_struct *files)
1571 {
1572         if (!files)
1573                 return true;
1574         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1575             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES))
1576                 return req->work.identity->files == files;
1577         return false;
1578 }
1579
1580 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1581 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1582                                      struct task_struct *tsk,
1583                                      struct files_struct *files)
1584 {
1585         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1586         struct io_kiocb *req, *tmp;
1587         struct io_uring_cqe *cqe;
1588         unsigned long flags;
1589         LIST_HEAD(list);
1590
1591         if (!force) {
1592                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1593                         return true;
1594                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1595                     rings->cq_ring_entries))
1596                         return false;
1597         }
1598
1599         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1600
1601         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1602         if (force)
1603                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1604
1605         cqe = NULL;
1606         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1607                 if (tsk && req->task != tsk)
1608                         continue;
1609                 if (!io_match_files(req, files))
1610                         continue;
1611
1612                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1613                 if (!cqe && !force)
1614                         break;
1615
1616                 list_move(&req->compl.list, &list);
1617                 if (cqe) {
1618                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1619                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1620                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1621                 } else {
1622                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1623                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1624                 }
1625         }
1626
1627         io_commit_cqring(ctx);
1628         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1629
1630         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1631         io_cqring_ev_posted(ctx);
1632
1633         while (!list_empty(&list)) {
1634                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1635                 list_del(&req->compl.list);
1636                 io_put_req(req);
1637         }
1638
1639         return cqe != NULL;
1640 }
1641
1642 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1643 {
1644         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1645         struct io_uring_cqe *cqe;
1646
1647         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1648
1649         /*
1650          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1651          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1652          * the ring.
1653          */
1654         cqe = io_get_cqring(ctx);
1655         if (likely(cqe)) {
1656                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1657                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1658                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1659         } else if (ctx->cq_overflow_flushed || req->task->io_uring->in_idle) {
1660                 /*
1661                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1662                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1663                  * to drop it on the floor.
1664                  */
1665                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1666                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1667         } else {
1668                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1669                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1670                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1671                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1672                 }
1673                 io_clean_op(req);
1674                 req->result = res;
1675                 req->compl.cflags = cflags;
1676                 refcount_inc(&req->refs);
1677                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1678         }
1679 }
1680
1681 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1682 {
1683         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1684 }
1685
1686 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689         unsigned long flags;
1690
1691         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1692         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1693         io_commit_cqring(ctx);
1694         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1695
1696         io_cqring_ev_posted(ctx);
1697 }
1698
1699 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1700 {
1701         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1702
1703         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1704         while (!list_empty(&cs->list)) {
1705                 struct io_kiocb *req;
1706
1707                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1708                 list_del(&req->compl.list);
1709                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1710
1711                 /*
1712                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1713                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1714                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1715                  */
1716                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1717                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1718                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1719                         io_put_req(req);
1720                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1721                 } else {
1722                         io_put_req(req);
1723                 }
1724         }
1725         io_commit_cqring(ctx);
1726         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1727
1728         io_cqring_ev_posted(ctx);
1729         cs->nr = 0;
1730 }
1731
1732 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1733                               struct io_comp_state *cs)
1734 {
1735         if (!cs) {
1736                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1737                 io_put_req(req);
1738         } else {
1739                 io_clean_op(req);
1740                 req->result = res;
1741                 req->compl.cflags = cflags;
1742                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1743                 if (++cs->nr >= 32)
1744                         io_submit_flush_completions(cs);
1745         }
1746 }
1747
1748 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1749 {
1750         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1751 }
1752
1753 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1754 {
1755         return req == (struct io_kiocb *)
1756                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1757 }
1758
1759 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1760 {
1761         struct io_kiocb *req;
1762
1763         req = ctx->fallback_req;
1764         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1765                 return req;
1766
1767         return NULL;
1768 }
1769
1770 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1771                                      struct io_submit_state *state)
1772 {
1773         if (!state->free_reqs) {
1774                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1775                 size_t sz;
1776                 int ret;
1777
1778                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1779                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1780
1781                 /*
1782                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1783                  * retry single alloc to be on the safe side.
1784                  */
1785                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1786                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1787                         if (!state->reqs[0])
1788                                 goto fallback;
1789                         ret = 1;
1790                 }
1791                 state->free_reqs = ret;
1792         }
1793
1794         state->free_reqs--;
1795         return state->reqs[state->free_reqs];
1796 fallback:
1797         return io_get_fallback_req(ctx);
1798 }
1799
1800 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1801                           bool fixed)
1802 {
1803         if (fixed)
1804                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1805         else
1806                 fput(file);
1807 }
1808
1809 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1810 {
1811         io_clean_op(req);
1812
1813         if (req->async_data)
1814                 kfree(req->async_data);
1815         if (req->file)
1816                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1817
1818         io_req_clean_work(req);
1819 }
1820
1821 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1822 {
1823         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1824         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1825
1826         io_dismantle_req(req);
1827
1828         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1829         if (tctx->in_idle)
1830                 wake_up(&tctx->wait);
1831         put_task_struct(req->task);
1832
1833         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1834                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1835         else
1836                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1837         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1838 }
1839
1840 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1841 {
1842         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1843         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1844         int ret;
1845
1846         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1847         if (ret != -1) {
1848                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1849                 io_commit_cqring(ctx);
1850                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1851                 io_put_req_deferred(req, 1);
1852                 return true;
1853         }
1854
1855         return false;
1856 }
1857
1858 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1859 {
1860         struct io_kiocb *link;
1861         bool wake_ev;
1862
1863         if (list_empty(&req->link_list))
1864                 return false;
1865         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1866         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1867                 return false;
1868
1869         list_del_init(&link->link_list);
1870         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1871         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1872         return wake_ev;
1873 }
1874
1875 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1876 {
1877         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1878         unsigned long flags;
1879         bool wake_ev;
1880
1881         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1882         wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1883         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1884
1885         if (wake_ev)
1886                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1887 }
1888
1889 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1890 {
1891         struct io_kiocb *nxt;
1892
1893         /*
1894          * The list should never be empty when we are called here. But could
1895          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1896          * safe side.
1897          */
1898         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1899                 return NULL;
1900
1901         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1902         list_del_init(&req->link_list);
1903         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1904                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1905         return nxt;
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1910  */
1911 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1912 {
1913         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1914
1915         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1916                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1917                                                 struct io_kiocb, link_list);
1918
1919                 list_del_init(&link->link_list);
1920                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1921
1922                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1923
1924                 /*
1925                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1926                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1927                  * work.fs->lock.
1928                  */
1929                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1930                         io_put_req_deferred(link, 2);
1931                 else
1932                         io_double_put_req(link);
1933         }
1934
1935         io_commit_cqring(ctx);
1936 }
1937
1938 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1939 {
1940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1941         unsigned long flags;
1942
1943         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1944         __io_fail_links(req);
1945         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1946
1947         io_cqring_ev_posted(ctx);
1948 }
1949
1950 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1951 {
1952         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1953         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1954                 io_kill_linked_timeout(req);
1955
1956         /*
1957          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1958          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1959          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1960          * of the chain.
1961          */
1962         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1963                 return io_req_link_next(req);
1964         io_fail_links(req);
1965         return NULL;
1966 }
1967
1968 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1969 {
1970         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1971                 return NULL;
1972         return __io_req_find_next(req);
1973 }
1974
1975 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
1976 {
1977         struct task_struct *tsk = req->task;
1978         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1979         int ret, notify;
1980
1981         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1982                 return -ESRCH;
1983
1984         /*
1985          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1986          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1987          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1988          * will do the job.
1989          */
1990         notify = 0;
1991         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1992                 notify = TWA_SIGNAL;
1993
1994         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
1995         if (!ret)
1996                 wake_up_process(tsk);
1997
1998         return ret;
1999 }
2000
2001 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2002 {
2003         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2004
2005         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2006         io_cqring_fill_event(req, error);
2007         io_commit_cqring(ctx);
2008         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2009
2010         io_cqring_ev_posted(ctx);
2011         req_set_fail_links(req);
2012         io_double_put_req(req);
2013 }
2014
2015 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2016 {
2017         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2021         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2022 }
2023
2024 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2025 {
2026         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2027
2028         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2029                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2030                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2031                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2032         } else {
2033                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2034         }
2035 }
2036
2037 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2038 {
2039         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2040         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2041
2042         __io_req_task_submit(req);
2043         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2044 }
2045
2046 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2047 {
2048         int ret;
2049
2050         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2051         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2052
2053         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2054         if (unlikely(ret)) {
2055                 struct task_struct *tsk;
2056
2057                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2058                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2059                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2060                 wake_up_process(tsk);
2061         }
2062 }
2063
2064 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2065 {
2066         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2067
2068         if (nxt)
2069                 io_req_task_queue(nxt);
2070 }
2071
2072 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2073 {
2074         io_queue_next(req);
2075         __io_free_req(req);
2076 }
2077
2078 struct req_batch {
2079         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2080         int to_free;
2081
2082         struct task_struct      *task;
2083         int                     task_refs;
2084 };
2085
2086 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2087 {
2088         rb->to_free = 0;
2089         rb->task_refs = 0;
2090         rb->task = NULL;
2091 }
2092
2093 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2094                                       struct req_batch *rb)
2095 {
2096         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2097         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2098         rb->to_free = 0;
2099 }
2100
2101 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2102                                      struct req_batch *rb)
2103 {
2104         if (rb->to_free)
2105                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2106         if (rb->task) {
2107                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2108
2109                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2110                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2111                 rb->task = NULL;
2112         }
2113 }
2114
2115 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2116 {
2117         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2118                 io_free_req(req);
2119                 return;
2120         }
2121         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2122                 io_queue_next(req);
2123
2124         if (req->task != rb->task) {
2125                 if (rb->task) {
2126                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2127
2128                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2129                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2130                 }
2131                 rb->task = req->task;
2132                 rb->task_refs = 0;
2133         }
2134         rb->task_refs++;
2135
2136         io_dismantle_req(req);
2137         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2138         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2139                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2140 }
2141
2142 /*
2143  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2144  * was the last reference to this request.
2145  */
2146 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2147 {
2148         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2149
2150         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2151                 nxt = io_req_find_next(req);
2152                 __io_free_req(req);
2153         }
2154         return nxt;
2155 }
2156
2157 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2158 {
2159         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2160                 io_free_req(req);
2161 }
2162
2163 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2164 {
2165         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2166
2167         io_free_req(req);
2168 }
2169
2170 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2171 {
2172         int ret;
2173
2174         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2175         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2176         if (unlikely(ret)) {
2177                 struct task_struct *tsk;
2178
2179                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2180                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2181                 wake_up_process(tsk);
2182         }
2183 }
2184
2185 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2186 {
2187         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2188                 io_free_req_deferred(req);
2189 }
2190
2191 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2192 {
2193         struct io_kiocb *nxt;
2194
2195         /*
2196          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2197          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2198          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2199          */
2200         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2201                 return NULL;
2202
2203         nxt = io_req_find_next(req);
2204         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2205 }
2206
2207 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2208 {
2209         /* drop both submit and complete references */
2210         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2211                 io_free_req(req);
2212 }
2213
2214 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2215 {
2216         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2217
2218         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2219                 /*
2220                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2221                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2222                  * entries. We cannot safely to it from here.
2223                  */
2224                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2225                         return -1U;
2226
2227                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2228         }
2229
2230         /* See comment at the top of this file */
2231         smp_rmb();
2232         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2233 }
2234
2235 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2236 {
2237         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2238
2239         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2240         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2241 }
2242
2243 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2244 {
2245         unsigned int cflags;
2246
2247         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2248         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2249         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2250         kfree(kbuf);
2251         return cflags;
2252 }
2253
2254 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2255 {
2256         struct io_buffer *kbuf;
2257
2258         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2259         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2260 }
2261
2262 static inline bool io_run_task_work(void)
2263 {
2264         /*
2265          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2266          * not add work to such a task.
2267          */
2268         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2269                 return false;
2270         if (current->task_works) {
2271                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2272                 task_work_run();
2273                 return true;
2274         }
2275
2276         return false;
2277 }
2278
2279 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2280 {
2281         struct io_kiocb *req;
2282
2283         do {
2284                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2285                 list_del(&req->inflight_entry);
2286                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2287         } while (!list_empty(again));
2288 }
2289
2290 /*
2291  * Find and free completed poll iocbs
2292  */
2293 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2294                                struct list_head *done)
2295 {
2296         struct req_batch rb;
2297         struct io_kiocb *req;
2298         LIST_HEAD(again);
2299
2300         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2301         smp_rmb();
2302
2303         io_init_req_batch(&rb);
2304         while (!list_empty(done)) {
2305                 int cflags = 0;
2306
2307                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2308                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2309                         req->result = 0;
2310                         req->iopoll_completed = 0;
2311                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2312                         continue;
2313                 }
2314                 list_del(&req->inflight_entry);
2315
2316                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2317                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2318
2319                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2320                 (*nr_events)++;
2321
2322                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2323                         io_req_free_batch(&rb, req);
2324         }
2325
2326         io_commit_cqring(ctx);
2327         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2328                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2329         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2330
2331         if (!list_empty(&again))
2332                 io_iopoll_queue(&again);
2333 }
2334
2335 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2336                         long min)
2337 {
2338         struct io_kiocb *req, *tmp;
2339         LIST_HEAD(done);
2340         bool spin;
2341         int ret;
2342
2343         /*
2344          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2345          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2346          */
2347         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2348
2349         ret = 0;
2350         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2351                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2352
2353                 /*
2354                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2355                  * If we find a request that requires polling, break out
2356                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2357                  */
2358                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2359                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2360                         continue;
2361                 }
2362                 if (!list_empty(&done))
2363                         break;
2364
2365                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2366                 if (ret < 0)
2367                         break;
2368
2369                 /* iopoll may have completed current req */
2370                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2371                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2372
2373                 if (ret && spin)
2374                         spin = false;
2375                 ret = 0;
2376         }
2377
2378         if (!list_empty(&done))
2379                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2380
2381         return ret;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2386  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2387  * as a non-spinning completion check.
2388  */
2389 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2390                                 long min)
2391 {
2392         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2393                 int ret;
2394
2395                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2396                 if (ret < 0)
2397                         return ret;
2398                 if (*nr_events >= min)
2399                         return 0;
2400         }
2401
2402         return 1;
2403 }
2404
2405 /*
2406  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2407  * find and complete them.
2408  */
2409 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2410 {
2411         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2412                 return;
2413
2414         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2415         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2416                 unsigned int nr_events = 0;
2417
2418                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2419
2420                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2421                 if (nr_events == 0)
2422                         break;
2423                 /*
2424                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2425                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2426                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2427                  */
2428                 if (need_resched()) {
2429                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2430                         cond_resched();
2431                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2432                 }
2433         }
2434         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2435 }
2436
2437 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2438 {
2439         unsigned int nr_events = 0;
2440         int iters = 0, ret = 0;
2441
2442         /*
2443          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2444          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2445          * that got punted to a workqueue.
2446          */
2447         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2448         do {
2449                 /*
2450                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2451                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2452                  * already triggered a CQE (eg in error).
2453                  */
2454                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2455                         break;
2456
2457                 /*
2458                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2459                  * application entering polling for a command before it gets
2460                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2461                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2462                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2463                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2464                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2465                  * very same mutex.
2466                  */
2467                 if (!(++iters & 7)) {
2468                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2469                         io_run_task_work();
2470                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2471                 }
2472
2473                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2474                 if (ret <= 0)
2475                         break;
2476                 ret = 0;
2477         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2478
2479         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2480         return ret;
2481 }
2482
2483 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2484 {
2485         /*
2486          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2487          * thread.
2488          */
2489         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2490                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2491
2492                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2493         }
2494         file_end_write(req->file);
2495 }
2496
2497 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2498                                   struct io_comp_state *cs)
2499 {
2500         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2501         int cflags = 0;
2502
2503         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2504                 kiocb_end_write(req);
2505
2506         if (res != req->result)
2507                 req_set_fail_links(req);
2508         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2509                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2510         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2511 }
2512
2513 #ifdef CONFIG_BLOCK
2514 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2515 {
2516         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2517         ssize_t ret = -ECANCELED;
2518         struct iov_iter iter;
2519         int rw;
2520
2521         if (error) {
2522                 ret = error;
2523                 goto end_req;
2524         }
2525
2526         switch (req->opcode) {
2527         case IORING_OP_READV:
2528         case IORING_OP_READ_FIXED:
2529         case IORING_OP_READ:
2530                 rw = READ;
2531                 break;
2532         case IORING_OP_WRITEV:
2533         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2534         case IORING_OP_WRITE:
2535                 rw = WRITE;
2536                 break;
2537         default:
2538                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2539                                 req->opcode);
2540                 goto end_req;
2541         }
2542
2543         if (!req->async_data) {
2544                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2545                 if (ret < 0)
2546                         goto end_req;
2547                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2548                 if (!ret)
2549                         return true;
2550                 kfree(iovec);
2551         } else {
2552                 return true;
2553         }
2554 end_req:
2555         req_set_fail_links(req);
2556         io_req_complete(req, ret);
2557         return false;
2558 }
2559 #endif
2560
2561 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2562 {
2563 #ifdef CONFIG_BLOCK
2564         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2565         int ret;
2566
2567         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2568                 return false;
2569         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2570                 return false;
2571
2572         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2573
2574         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2575                 refcount_inc(&req->refs);
2576                 io_queue_async_work(req);
2577                 return true;
2578         }
2579
2580 #endif
2581         return false;
2582 }
2583
2584 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2585                              struct io_comp_state *cs)
2586 {
2587         if (!io_rw_reissue(req, res))
2588                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2589 }
2590
2591 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2592 {
2593         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2594
2595         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2596 }
2597
2598 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2599 {
2600         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2601
2602         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2603                 kiocb_end_write(req);
2604
2605         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2606                 req_set_fail_links(req);
2607
2608         WRITE_ONCE(req->result, res);
2609         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2610         smp_wmb();
2611         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2612 }
2613
2614 /*
2615  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2616  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2617  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2618  * accessing the kiocb cookie.
2619  */
2620 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2621 {
2622         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2623
2624         /*
2625          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2626          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2627          * different devices.
2628          */
2629         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2630                 ctx->poll_multi_file = false;
2631         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2632                 struct io_kiocb *list_req;
2633
2634                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2635                                                 inflight_entry);
2636                 if (list_req->file != req->file)
2637                         ctx->poll_multi_file = true;
2638         }
2639
2640         /*
2641          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2642          * it to the front so we find it first.
2643          */
2644         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2645                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2646         else
2647                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2648
2649         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2650             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2651                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2652 }
2653
2654 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2655 {
2656         if (state->has_refs)
2657                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2658         state->file = NULL;
2659 }
2660
2661 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2662 {
2663         if (state->file)
2664                 __io_state_file_put(state);
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2669  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2670  * has more than one submission.
2671  */
2672 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2673 {
2674         if (!state)
2675                 return fget(fd);
2676
2677         if (state->file) {
2678                 if (state->fd == fd) {
2679                         state->has_refs--;
2680                         return state->file;
2681                 }
2682                 __io_state_file_put(state);
2683         }
2684         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2685         if (!state->file)
2686                 return NULL;
2687
2688         state->fd = fd;
2689         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2690         return state->file;
2691 }
2692
2693 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2694 {
2695 #ifdef CONFIG_BLOCK
2696         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2697 #else
2698         return true;
2699 #endif
2700 }
2701
2702 /*
2703  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2704  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2705  * inline.
2706  */
2707 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2708 {
2709         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2710
2711         if (S_ISBLK(mode)) {
2712                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2713                         return true;
2714                 return false;
2715         }
2716         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2717                 return true;
2718         if (S_ISREG(mode)) {
2719                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2720                     file->f_op != &io_uring_fops)
2721                         return true;
2722                 return false;
2723         }
2724
2725         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2726         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2727                 return true;
2728
2729         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2730                 return false;
2731
2732         if (rw == READ)
2733                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2734
2735         return file->f_op->write_iter != NULL;
2736 }
2737
2738 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2739 {
2740         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2741         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2742         unsigned ioprio;
2743         int ret;
2744
2745         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2746                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2747
2748         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2749         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2750                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2751                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2752         }
2753         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2754         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2755         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2756         if (unlikely(ret))
2757                 return ret;
2758
2759         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2760         if (ioprio) {
2761                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2762                 if (ret)
2763                         return ret;
2764
2765                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2766         } else
2767                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2768
2769         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2770         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2771                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2772
2773         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2774                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2775                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2776                         return -EOPNOTSUPP;
2777
2778                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2779                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2780                 req->iopoll_completed = 0;
2781         } else {
2782                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2783                         return -EINVAL;
2784                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2785         }
2786
2787         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2788         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2789         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2790         return 0;
2791 }
2792
2793 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2794 {
2795         switch (ret) {
2796         case -EIOCBQUEUED:
2797                 break;
2798         case -ERESTARTSYS:
2799         case -ERESTARTNOINTR:
2800         case -ERESTARTNOHAND:
2801         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2802                 /*
2803                  * We can't just restart the syscall, since previously
2804                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2805                  * IO with EINTR.
2806                  */
2807                 ret = -EINTR;
2808                 fallthrough;
2809         default:
2810                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2811         }
2812 }
2813
2814 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2815                        struct io_comp_state *cs)
2816 {
2817         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2818         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2819
2820         /* add previously done IO, if any */
2821         if (io && io->bytes_done > 0) {
2822                 if (ret < 0)
2823                         ret = io->bytes_done;
2824                 else
2825                         ret += io->bytes_done;
2826         }
2827
2828         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2829                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2830         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2831                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2832         else
2833                 io_rw_done(kiocb, ret);
2834 }
2835
2836 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2837                                struct iov_iter *iter)
2838 {
2839         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2840         size_t len = req->rw.len;
2841         struct io_mapped_ubuf *imu;
2842         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2843         size_t offset;
2844         u64 buf_addr;
2845
2846         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2847                 return -EFAULT;
2848         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2849         imu = &ctx->user_bufs[index];
2850         buf_addr = req->rw.addr;
2851
2852         /* overflow */
2853         if (buf_addr + len < buf_addr)
2854                 return -EFAULT;
2855         /* not inside the mapped region */
2856         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2857                 return -EFAULT;
2858
2859         /*
2860          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2861          * and advance us to the beginning.
2862          */
2863         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2864         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2865
2866         if (offset) {
2867                 /*
2868                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2869                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2870                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2871                  * we know that:
2872                  *
2873                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2874                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2875                  *    first and last bvec
2876                  *
2877                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2878                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2879                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2880                  * since we can just skip the first segment, which may not
2881                  * be PAGE_SIZE aligned.
2882                  */
2883                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2884
2885                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2886                         iov_iter_advance(iter, offset);
2887                 } else {
2888                         unsigned long seg_skip;
2889
2890                         /* skip first vec */
2891                         offset -= bvec->bv_len;
2892                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2893
2894                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2895                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2896                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2897                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2898                 }
2899         }
2900
2901         return len;
2902 }
2903
2904 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2905 {
2906         if (needs_lock)
2907                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2908 }
2909
2910 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2911 {
2912         /*
2913          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2914          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2915          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2916          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2917          */
2918         if (needs_lock)
2919                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2920 }
2921
2922 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2923                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2924                                           bool needs_lock)
2925 {
2926         struct io_buffer *head;
2927
2928         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2929                 return kbuf;
2930
2931         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2932
2933         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2934
2935         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2936         if (head) {
2937                 if (!list_empty(&head->list)) {
2938                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2939                                                         list);
2940                         list_del(&kbuf->list);
2941                 } else {
2942                         kbuf = head;
2943                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2944                 }
2945                 if (*len > kbuf->len)
2946                         *len = kbuf->len;
2947         } else {
2948                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2949         }
2950
2951         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2952
2953         return kbuf;
2954 }
2955
2956 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2957                                         bool needs_lock)
2958 {
2959         struct io_buffer *kbuf;
2960         u16 bgid;
2961
2962         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2963         bgid = req->buf_index;
2964         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2965         if (IS_ERR(kbuf))
2966                 return kbuf;
2967         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2968         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2969         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2970 }
2971
2972 #ifdef CONFIG_COMPAT
2973 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2974                                 bool needs_lock)
2975 {
2976         struct compat_iovec __user *uiov;
2977         compat_ssize_t clen;
2978         void __user *buf;
2979         ssize_t len;
2980
2981         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2982         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2983                 return -EFAULT;
2984         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2985                 return -EFAULT;
2986         if (clen < 0)
2987                 return -EINVAL;
2988
2989         len = clen;
2990         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2991         if (IS_ERR(buf))
2992                 return PTR_ERR(buf);
2993         iov[0].iov_base = buf;
2994         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2995         return 0;
2996 }
2997 #endif
2998
2999 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3000                                       bool needs_lock)
3001 {
3002         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3003         void __user *buf;
3004         ssize_t len;
3005
3006         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3007                 return -EFAULT;
3008
3009         len = iov[0].iov_len;
3010         if (len < 0)
3011                 return -EINVAL;
3012         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3013         if (IS_ERR(buf))
3014                 return PTR_ERR(buf);
3015         iov[0].iov_base = buf;
3016         iov[0].iov_len = len;
3017         return 0;
3018 }
3019
3020 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3021                                     bool needs_lock)
3022 {
3023         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3024                 struct io_buffer *kbuf;
3025
3026                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3027                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3028                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3029                 return 0;
3030         }
3031         if (!req->rw.len)
3032                 return 0;
3033         else if (req->rw.len > 1)
3034                 return -EINVAL;
3035
3036 #ifdef CONFIG_COMPAT
3037         if (req->ctx->compat)
3038                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3039 #endif
3040
3041         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3042 }
3043
3044 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3045                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3046                                  bool needs_lock)
3047 {
3048         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3049         size_t sqe_len = req->rw.len;
3050         ssize_t ret;
3051         u8 opcode;
3052
3053         opcode = req->opcode;
3054         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3055                 *iovec = NULL;
3056                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3057         }
3058
3059         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3060         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3061                 return -EINVAL;
3062
3063         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3064                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3065                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3066                         if (IS_ERR(buf))
3067                                 return PTR_ERR(buf);
3068                         req->rw.len = sqe_len;
3069                 }
3070
3071                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3072                 *iovec = NULL;
3073                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3074         }
3075
3076         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3077                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3078                 if (!ret) {
3079                         ret = (*iovec)->iov_len;
3080                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3081                 }
3082                 *iovec = NULL;
3083                 return ret;
3084         }
3085
3086         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3087                               req->ctx->compat);
3088 }
3089
3090 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3091                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3092                                bool needs_lock)
3093 {
3094         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3095
3096         if (!iorw)
3097                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3098         *iovec = NULL;
3099         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3100 }
3101
3102 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3103 {
3104         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3105 }
3106
3107 /*
3108  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3109  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3110  */
3111 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
3112                            struct iov_iter *iter)
3113 {
3114         ssize_t ret = 0;
3115
3116         /*
3117          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3118          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3119          * the kiocb to be handled from an async context.
3120          */
3121         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3122                 return -EOPNOTSUPP;
3123         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3124                 return -EAGAIN;
3125
3126         while (iov_iter_count(iter)) {
3127                 struct iovec iovec;
3128                 ssize_t nr;
3129
3130                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3131                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3132                 } else {
3133                         /* fixed buffers import bvec */
3134                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
3135                                                 + iter->iov_offset;
3136                         iovec.iov_len = min(iter->count,
3137                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
3138                 }
3139
3140                 if (rw == READ) {
3141                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3142                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3143                 } else {
3144                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3145                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3146                 }
3147
3148                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
3149                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
3150
3151                 if (nr < 0) {
3152                         if (!ret)
3153                                 ret = nr;
3154                         break;
3155                 }
3156                 ret += nr;
3157                 if (nr != iovec.iov_len)
3158                         break;
3159                 iov_iter_advance(iter, nr);
3160         }
3161
3162         return ret;
3163 }
3164
3165 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3166                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3167 {
3168         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3169
3170         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3171         rw->free_iovec = iovec;
3172         rw->bytes_done = 0;
3173         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3174         if (iter->type == ITER_BVEC)
3175                 return;
3176         if (!iovec) {
3177                 unsigned iov_off = 0;
3178
3179                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3180                 if (iter->iov != fast_iov) {
3181                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3182                         rw->iter.iov += iov_off;
3183                 }
3184                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3185                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3186                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3187         } else {
3188                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3189         }
3190 }
3191
3192 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3193 {
3194         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3195         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3196         return req->async_data == NULL;
3197 }
3198
3199 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3200 {
3201         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3202                 return 0;
3203
3204         return  __io_alloc_async_data(req);
3205 }
3206
3207 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3208                              const struct iovec *fast_iov,
3209                              struct iov_iter *iter, bool force)
3210 {
3211         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3212                 return 0;
3213         if (!req->async_data) {
3214                 if (__io_alloc_async_data(req))
3215                         return -ENOMEM;
3216
3217                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3218         }
3219         return 0;
3220 }
3221
3222 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3223 {
3224         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3225         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3226         ssize_t ret;
3227
3228         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3229         if (unlikely(ret < 0))
3230                 return ret;
3231
3232         iorw->bytes_done = 0;
3233         iorw->free_iovec = iov;
3234         if (iov)
3235                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3236         return 0;
3237 }
3238
3239 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3240 {
3241         ssize_t ret;
3242
3243         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3244         if (ret)
3245                 return ret;
3246
3247         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3248                 return -EBADF;
3249
3250         /* either don't need iovec imported or already have it */
3251         if (!req->async_data)
3252                 return 0;
3253         return io_rw_prep_async(req, READ);
3254 }
3255
3256 /*
3257  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3258  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3259  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3260  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3261  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3262  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3263  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3264  * slow path.
3265  */
3266 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3267                              int sync, void *arg)
3268 {
3269         struct wait_page_queue *wpq;
3270         struct io_kiocb *req = wait->private;
3271         struct wait_page_key *key = arg;
3272         int ret;
3273
3274         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3275
3276         if (!wake_page_match(wpq, key))
3277                 return 0;
3278
3279         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3280         list_del_init(&wait->entry);
3281
3282         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3283         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3284
3285         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3286         refcount_inc(&req->refs);
3287         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3288         if (unlikely(ret)) {
3289                 struct task_struct *tsk;
3290
3291                 /* queue just for cancelation */
3292                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3293                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3294                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3295                 wake_up_process(tsk);
3296         }
3297         return 1;
3298 }
3299
3300 /*
3301  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3302  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3303  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3304  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3305  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3306  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3307  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3308  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3309  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3310  * async worker threads for a blocking retry.
3311  */
3312 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3313 {
3314         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3315         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3316         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3317
3318         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3319         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3320                 return false;
3321
3322         /* Only for buffered IO */
3323         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3324                 return false;
3325
3326         /*
3327          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3328          * support callback based unlocks
3329          */
3330         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3331                 return false;
3332
3333         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3334         wait->wait.private = req;
3335         wait->wait.flags = 0;
3336         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3337         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3338         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3339         kiocb->ki_waitq = wait;
3340         return true;
3341 }
3342
3343 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3344 {
3345         if (req->file->f_op->read_iter)
3346                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3347         else if (req->file->f_op->read)
3348                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3349         else
3350                 return -EINVAL;
3351 }
3352
3353 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3354                    struct io_comp_state *cs)
3355 {
3356         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3357         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3358         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3359         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3360         ssize_t io_size, ret, ret2;
3361         size_t iov_count;
3362         bool no_async;
3363
3364         if (rw)
3365                 iter = &rw->iter;
3366
3367         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3368         if (ret < 0)
3369                 return ret;
3370         iov_count = iov_iter_count(iter);
3371         io_size = ret;
3372         req->result = io_size;
3373         ret = 0;
3374
3375         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3376         if (!force_nonblock)
3377                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3378         else
3379                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3380
3381
3382         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3383         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3384         if (no_async)
3385                 goto copy_iov;
3386
3387         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3388         if (unlikely(ret))
3389                 goto out_free;
3390
3391         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3392
3393         if (!ret) {
3394                 goto done;
3395         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3396                 ret = 0;
3397                 goto out_free;
3398         } else if (ret == -EAGAIN) {
3399                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3400                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3401                         goto done;
3402                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3403                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3404                         goto done;
3405                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3406                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3407                 ret = 0;
3408                 goto copy_iov;
3409         } else if (ret < 0) {
3410                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3411                 goto done;
3412         }
3413
3414         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3415         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3416             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3417                 goto done;
3418
3419         io_size -= ret;
3420 copy_iov:
3421         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3422         if (ret2) {
3423                 ret = ret2;
3424                 goto out_free;
3425         }
3426         if (no_async)
3427                 return -EAGAIN;
3428         rw = req->async_data;
3429         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3430         iovec = NULL;
3431         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3432         iter = &rw->iter;
3433 retry:
3434         rw->bytes_done += ret;
3435         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3436         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3437                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3438                 return -EAGAIN;
3439         }
3440
3441         /*
3442          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3443          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3444          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3445          * do, then just retry at the new offset.
3446          */
3447         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3448         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3449                 ret = 0;
3450                 goto out_free;
3451         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3452                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3453                 goto retry;
3454         }
3455 done:
3456         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3457         ret = 0;
3458 out_free:
3459         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3460         if (iovec)
3461                 kfree(iovec);
3462         return ret;
3463 }
3464
3465 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3466 {
3467         ssize_t ret;
3468
3469         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3470         if (ret)
3471                 return ret;
3472
3473         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3474                 return -EBADF;
3475
3476         /* either don't need iovec imported or already have it */
3477         if (!req->async_data)
3478                 return 0;
3479         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3480 }
3481
3482 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3483                     struct io_comp_state *cs)
3484 {
3485         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3486         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3487         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3488         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3489         size_t iov_count;
3490         ssize_t ret, ret2, io_size;
3491
3492         if (rw)
3493                 iter = &rw->iter;
3494
3495         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3496         if (ret < 0)
3497                 return ret;
3498         iov_count = iov_iter_count(iter);
3499         io_size = ret;
3500         req->result = io_size;
3501
3502         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3503         if (!force_nonblock)
3504                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3505         else
3506                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3507
3508         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3509         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3510                 goto copy_iov;
3511
3512         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3513         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3514             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3515                 goto copy_iov;
3516
3517         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3518         if (unlikely(ret))
3519                 goto out_free;
3520
3521         /*
3522          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3523          * which will be released by another thread in
3524          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3525          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3526          * we return to userspace.
3527          */
3528         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3529                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3530                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3531                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3532                                         SB_FREEZE_WRITE);
3533         }
3534         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3535
3536         if (req->file->f_op->write_iter)
3537                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3538         else if (req->file->f_op->write)
3539                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3540         else
3541                 ret2 = -EINVAL;
3542
3543         /*
3544          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3545          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3546          */
3547         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3548                 ret2 = -EAGAIN;
3549         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3550         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3551                 goto done;
3552         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3553                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3554                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3555                         goto copy_iov;
3556 done:
3557                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3558         } else {
3559 copy_iov:
3560                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3561                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3562                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3563                 if (!ret)
3564                         return -EAGAIN;
3565         }
3566 out_free:
3567         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3568         if (iovec)
3569                 kfree(iovec);
3570         return ret;
3571 }
3572
3573 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3574                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3575 {
3576         struct io_splice* sp = &req->splice;
3577         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3578
3579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3580                 return -EINVAL;
3581
3582         sp->file_in = NULL;
3583         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3584         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3585
3586         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3587                 return -EINVAL;
3588
3589         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3590                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3591         if (!sp->file_in)
3592                 return -EBADF;
3593         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3594
3595         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3596                 /*
3597                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3598                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3599                  */
3600                 io_req_init_async(req);
3601                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3602         }
3603
3604         return 0;
3605 }
3606
3607 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3608                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3609 {
3610         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3611                 return -EINVAL;
3612         return __io_splice_prep(req, sqe);
3613 }
3614
3615 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3616 {
3617         struct io_splice *sp = &req->splice;
3618         struct file *in = sp->file_in;
3619         struct file *out = sp->file_out;
3620         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3621         long ret = 0;
3622
3623         if (force_nonblock)
3624                 return -EAGAIN;
3625         if (sp->len)
3626                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3627
3628         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3629         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3630
3631         if (ret != sp->len)
3632                 req_set_fail_links(req);
3633         io_req_complete(req, ret);
3634         return 0;
3635 }
3636
3637 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3638 {
3639         struct io_splice* sp = &req->splice;
3640
3641         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3642         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3643         return __io_splice_prep(req, sqe);
3644 }
3645
3646 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3647 {
3648         struct io_splice *sp = &req->splice;
3649         struct file *in = sp->file_in;
3650         struct file *out = sp->file_out;
3651         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3652         loff_t *poff_in, *poff_out;
3653         long ret = 0;
3654
3655         if (force_nonblock)
3656                 return -EAGAIN;
3657
3658         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3659         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3660
3661         if (sp->len)
3662                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3663
3664         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3665         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3666
3667         if (ret != sp->len)
3668                 req_set_fail_links(req);
3669         io_req_complete(req, ret);
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3675  */
3676 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3677 {
3678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3679
3680         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3681                 return -EINVAL;
3682
3683         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3684         return 0;
3685 }
3686
3687 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3688 {
3689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3690
3691         if (!req->file)
3692                 return -EBADF;
3693
3694         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3695                 return -EINVAL;
3696         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3700         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3704         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3709 {
3710         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3711         int ret;
3712
3713         /* fsync always requires a blocking context */
3714         if (force_nonblock)
3715                 return -EAGAIN;
3716
3717         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3718                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3719                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3720         if (ret < 0)
3721                 req_set_fail_links(req);
3722         io_req_complete(req, ret);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3727                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3730                 return -EINVAL;
3731         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3732                 return -EINVAL;
3733
3734         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3735         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3736         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3741 {
3742         int ret;
3743
3744         /* fallocate always requiring blocking context */
3745         if (force_nonblock)
3746                 return -EAGAIN;
3747         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3748                                 req->sync.len);
3749         if (ret < 0)
3750                 req_set_fail_links(req);
3751         io_req_complete(req, ret);
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3756 {
3757         const char __user *fname;
3758         int ret;
3759
3760         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3761                 return -EINVAL;
3762         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3763                 return -EBADF;
3764
3765         /* open.how should be already initialised */
3766         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3767                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3768
3769         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3770         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3771         req->open.filename = getname(fname);
3772         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3773                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3774                 req->open.filename = NULL;
3775                 return ret;
3776         }
3777         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3778         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3783 {
3784         u64 flags, mode;
3785
3786         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3787                 return -EINVAL;
3788         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3789         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3790         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3791         return __io_openat_prep(req, sqe);
3792 }
3793
3794 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3795 {
3796         struct open_how __user *how;
3797         size_t len;
3798         int ret;
3799
3800         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3801                 return -EINVAL;
3802         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3803         len = READ_ONCE(sqe->len);
3804         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3808                                         len);
3809         if (ret)
3810                 return ret;
3811
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3816 {
3817         struct open_flags op;
3818         struct file *file;
3819         int ret;
3820
3821         if (force_nonblock)
3822                 return -EAGAIN;
3823
3824         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3825         if (ret)
3826                 goto err;
3827
3828         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3829         if (ret < 0)
3830                 goto err;
3831
3832         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3833         if (IS_ERR(file)) {
3834                 put_unused_fd(ret);
3835                 ret = PTR_ERR(file);
3836         } else {
3837                 fsnotify_open(file);
3838                 fd_install(ret, file);
3839         }
3840 err:
3841         putname(req->open.filename);
3842         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3843         if (ret < 0)
3844                 req_set_fail_links(req);
3845         io_req_complete(req, ret);
3846         return 0;
3847 }
3848
3849 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3850 {
3851         return io_openat2(req, force_nonblock);
3852 }
3853
3854 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3855                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3856 {
3857         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3858         u64 tmp;
3859
3860         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3861                 return -EINVAL;
3862
3863         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3864         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3865                 return -EINVAL;
3866
3867         memset(p, 0, sizeof(*p));
3868         p->nbufs = tmp;
3869         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3870         return 0;
3871 }
3872
3873 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3874                                int bgid, unsigned nbufs)
3875 {
3876         unsigned i = 0;
3877
3878         /* shouldn't happen */
3879         if (!nbufs)
3880                 return 0;
3881
3882         /* the head kbuf is the list itself */
3883         while (!list_empty(&buf->list)) {
3884                 struct io_buffer *nxt;
3885
3886                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3887                 list_del(&nxt->list);
3888                 kfree(nxt);
3889                 if (++i == nbufs)
3890                         return i;
3891         }
3892         i++;
3893         kfree(buf);
3894         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3895
3896         return i;
3897 }
3898
3899 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3900                              struct io_comp_state *cs)
3901 {
3902         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3903         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3904         struct io_buffer *head;
3905         int ret = 0;
3906
3907         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3908
3909         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3910
3911         ret = -ENOENT;
3912         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3913         if (head)
3914                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3915
3916         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3917         if (ret < 0)
3918                 req_set_fail_links(req);
3919         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3920         return 0;
3921 }
3922
3923 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3924                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3925 {
3926         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3927         u64 tmp;
3928
3929         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3930                 return -EINVAL;
3931
3932         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3933         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3934                 return -E2BIG;
3935         p->nbufs = tmp;
3936         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3937         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3938
3939         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3940                 return -EFAULT;
3941
3942         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3943         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3944         if (tmp > USHRT_MAX)
3945                 return -E2BIG;
3946         p->bid = tmp;
3947         return 0;
3948 }
3949
3950 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3951 {
3952         struct io_buffer *buf;
3953         u64 addr = pbuf->addr;
3954         int i, bid = pbuf->bid;
3955
3956         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3957                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3958                 if (!buf)
3959                         break;
3960
3961                 buf->addr = addr;
3962                 buf->len = pbuf->len;
3963                 buf->bid = bid;
3964                 addr += pbuf->len;
3965                 bid++;
3966                 if (!*head) {
3967                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3968                         *head = buf;
3969                 } else {
3970                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3971                 }
3972         }
3973
3974         return i ? i : -ENOMEM;
3975 }
3976
3977 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3978                               struct io_comp_state *cs)
3979 {
3980         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3981         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3982         struct io_buffer *head, *list;
3983         int ret = 0;
3984
3985         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3986
3987         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3988
3989         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3990
3991         ret = io_add_buffers(p, &head);
3992         if (ret < 0)
3993                 goto out;
3994
3995         if (!list) {
3996                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3997                                         GFP_KERNEL);
3998                 if (ret < 0) {
3999                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4000                         goto out;
4001                 }
4002         }
4003 out:
4004         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4005         if (ret < 0)
4006                 req_set_fail_links(req);
4007         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4008         return 0;
4009 }
4010
4011 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4012                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4013 {
4014 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4015         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4016                 return -EINVAL;
4017         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4018                 return -EINVAL;
4019
4020         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4021         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4022         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4023
4024         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4025                 struct epoll_event __user *ev;
4026
4027                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4028                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4029                         return -EFAULT;
4030         }
4031
4032         return 0;
4033 #else
4034         return -EOPNOTSUPP;
4035 #endif
4036 }
4037
4038 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4039                         struct io_comp_state *cs)
4040 {
4041 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4042         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4043         int ret;
4044
4045         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4046         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4047                 return -EAGAIN;
4048
4049         if (ret < 0)
4050                 req_set_fail_links(req);
4051         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4052         return 0;
4053 #else
4054         return -EOPNOTSUPP;
4055 #endif
4056 }
4057
4058 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4059 {
4060 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4061         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4062                 return -EINVAL;
4063         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4064                 return -EINVAL;
4065
4066         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4067         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4068         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4069         return 0;
4070 #else
4071         return -EOPNOTSUPP;
4072 #endif
4073 }
4074
4075 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4076 {
4077 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4078         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4079         int ret;
4080
4081         if (force_nonblock)
4082                 return -EAGAIN;
4083
4084         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
4085         if (ret < 0)
4086                 req_set_fail_links(req);
4087         io_req_complete(req, ret);
4088         return 0;
4089 #else
4090         return -EOPNOTSUPP;
4091 #endif
4092 }
4093
4094 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4095 {
4096         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4097                 return -EINVAL;
4098         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4099                 return -EINVAL;
4100
4101         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4102         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4103         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4104         return 0;
4105 }
4106
4107 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4108 {
4109         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4110         int ret;
4111
4112         if (force_nonblock) {
4113                 switch (fa->advice) {
4114                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4115                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4116                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4117                         break;
4118                 default:
4119                         return -EAGAIN;
4120                 }
4121         }
4122
4123         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4124         if (ret < 0)
4125                 req_set_fail_links(req);
4126         io_req_complete(req, ret);
4127         return 0;
4128 }
4129
4130 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4131 {
4132         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4133                 return -EINVAL;
4134         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4135                 return -EINVAL;
4136         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4137                 return -EBADF;
4138
4139         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4140         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4141         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4142         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4143         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4144
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4149 {
4150         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4151         int ret;
4152
4153         if (force_nonblock) {
4154                 /* only need file table for an actual valid fd */
4155                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4156                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4157                 return -EAGAIN;
4158         }
4159
4160         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4161                        ctx->buffer);
4162
4163         if (ret < 0)
4164                 req_set_fail_links(req);
4165         io_req_complete(req, ret);
4166         return 0;
4167 }
4168
4169 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4170 {
4171         /*
4172          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4173          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4174          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4175          */
4176         io_req_init_async(req);
4177         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4178
4179         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4180                 return -EINVAL;
4181         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4182             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4183                 return -EINVAL;
4184         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4185                 return -EBADF;
4186
4187         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4188         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4189                 return -EBADF;
4190
4191         req->close.put_file = NULL;
4192         return 0;
4193 }
4194
4195 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4196                     struct io_comp_state *cs)
4197 {
4198         struct io_close *close = &req->close;
4199         int ret;
4200
4201         /* might be already done during nonblock submission */
4202         if (!close->put_file) {
4203                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4204                 if (ret < 0)
4205                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4206         }
4207
4208         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4209         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4210                 /* was never set, but play safe */
4211                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4212                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4213                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4214                 return -EAGAIN;
4215         }
4216
4217         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4218         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4219         if (ret < 0)
4220                 req_set_fail_links(req);
4221         fput(close->put_file);
4222         close->put_file = NULL;
4223         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4224         return 0;
4225 }
4226
4227 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4228 {
4229         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4230
4231         if (!req->file)
4232                 return -EBADF;
4233
4234         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4235                 return -EINVAL;
4236         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4237                 return -EINVAL;
4238
4239         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4240         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4241         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4242         return 0;
4243 }
4244
4245 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4246 {
4247         int ret;
4248
4249         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4250         if (force_nonblock)
4251                 return -EAGAIN;
4252
4253         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4254                                 req->sync.flags);
4255         if (ret < 0)
4256                 req_set_fail_links(req);
4257         io_req_complete(req, ret);
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 #if defined(CONFIG_NET)
4262 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4263                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4264 {
4265         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4266
4267         if (async_msg)
4268                 return -EAGAIN;
4269         if (io_alloc_async_data(req)) {
4270                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4271                         kfree(kmsg->iov);
4272                 return -ENOMEM;
4273         }
4274         async_msg = req->async_data;
4275         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4276         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4277         return -EAGAIN;
4278 }
4279
4280 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4281                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4282 {
4283         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4284         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4285         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4286                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4287 }
4288
4289 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4290 {
4291         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4292         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4293         int ret;
4294
4295         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4296                 return -EINVAL;
4297
4298         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4299         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4300         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4301
4302 #ifdef CONFIG_COMPAT
4303         if (req->ctx->compat)
4304                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4305 #endif
4306
4307         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4308                 return 0;
4309         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4310         if (!ret)
4311                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4312         return ret;
4313 }
4314
4315 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4316                       struct io_comp_state *cs)
4317 {
4318         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4319         struct socket *sock;
4320         unsigned flags;
4321         int ret;
4322
4323         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4324         if (unlikely(!sock))
4325                 return ret;
4326
4327         if (req->async_data) {
4328                 kmsg = req->async_data;
4329                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4330                 /* if iov is set, it's allocated already */
4331                 if (!kmsg->iov)
4332                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4333                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4334         } else {
4335                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4336                 if (ret)
4337                         return ret;
4338                 kmsg = &iomsg;
4339         }
4340
4341         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4342         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4343                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4344         else if (force_nonblock)
4345                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4346
4347         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4348         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4349                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4350         if (ret == -ERESTARTSYS)
4351                 ret = -EINTR;
4352
4353         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4354                 kfree(kmsg->iov);
4355         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4356         if (ret < 0)
4357                 req_set_fail_links(req);
4358         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4359         return 0;
4360 }
4361
4362 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4363                    struct io_comp_state *cs)
4364 {
4365         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4366         struct msghdr msg;
4367         struct iovec iov;
4368         struct socket *sock;
4369         unsigned flags;
4370         int ret;
4371
4372         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4373         if (unlikely(!sock))
4374                 return ret;
4375
4376         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4377         if (unlikely(ret))
4378                 return ret;
4379
4380         msg.msg_name = NULL;
4381         msg.msg_control = NULL;
4382         msg.msg_controllen = 0;
4383         msg.msg_namelen = 0;
4384
4385         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4386         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4387                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4388         else if (force_nonblock)
4389                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4390
4391         msg.msg_flags = flags;
4392         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4393         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4394                 return -EAGAIN;
4395         if (ret == -ERESTARTSYS)
4396                 ret = -EINTR;
4397
4398         if (ret < 0)
4399                 req_set_fail_links(req);
4400         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4401         return 0;
4402 }
4403
4404 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4405                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4406 {
4407         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4408         struct iovec __user *uiov;
4409         size_t iov_len;
4410         int ret;
4411
4412         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4413                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4414         if (ret)
4415                 return ret;
4416
4417         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4418                 if (iov_len > 1)
4419                         return -EINVAL;
4420                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4421                         return -EFAULT;
4422                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4423                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4424                                 sr->len);
4425                 iomsg->iov = NULL;
4426         } else {
4427                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4428                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4429                                      false);
4430                 if (ret > 0)
4431                         ret = 0;
4432         }
4433
4434         return ret;
4435 }
4436
4437 #ifdef CONFIG_COMPAT
4438 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4439                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4440 {
4441         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4442         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4443         struct compat_iovec __user *uiov;
4444         compat_uptr_t ptr;
4445         compat_size_t len;
4446         int ret;
4447
4448         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4449         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4450                                         &ptr, &len);
4451         if (ret)
4452                 return ret;
4453
4454         uiov = compat_ptr(ptr);
4455         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4456                 compat_ssize_t clen;
4457
4458                 if (len > 1)
4459                         return -EINVAL;
4460                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4461                         return -EFAULT;
4462                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4463                         return -EFAULT;
4464                 if (clen < 0)
4465                         return -EINVAL;
4466                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4467                 iomsg->iov = NULL;
4468         } else {
4469                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4470                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4471                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4472                 if (ret < 0)
4473                         return ret;
4474         }
4475
4476         return 0;
4477 }
4478 #endif
4479
4480 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4481                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4482 {
4483         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4484         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4485
4486 #ifdef CONFIG_COMPAT
4487         if (req->ctx->compat)
4488                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4489 #endif
4490
4491         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4492 }
4493
4494 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4495                                                bool needs_lock)
4496 {
4497         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4498         struct io_buffer *kbuf;
4499
4500         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4501         if (IS_ERR(kbuf))
4502                 return kbuf;
4503
4504         sr->kbuf = kbuf;
4505         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4506         return kbuf;
4507 }
4508
4509 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4510 {
4511         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4512 }
4513
4514 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4515                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4516 {
4517         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4518         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4519         int ret;
4520
4521         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4522                 return -EINVAL;
4523
4524         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4525         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4526         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4527         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4528
4529 #ifdef CONFIG_COMPAT
4530         if (req->ctx->compat)
4531                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4532 #endif
4533
4534         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4535                 return 0;
4536         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4537         if (!ret)
4538                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4539         return ret;
4540 }
4541
4542 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4543                       struct io_comp_state *cs)
4544 {
4545         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4546         struct socket *sock;
4547         struct io_buffer *kbuf;
4548         unsigned flags;
4549         int ret, cflags = 0;
4550
4551         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4552         if (unlikely(!sock))
4553                 return ret;
4554
4555         if (req->async_data) {
4556                 kmsg = req->async_data;
4557                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4558                 /* if iov is set, it's allocated already */
4559                 if (!kmsg->iov)
4560                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4561                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4562         } else {
4563                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4564                 if (ret)
4565                         return ret;
4566                 kmsg = &iomsg;
4567         }
4568
4569         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4570                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4571                 if (IS_ERR(kbuf))
4572                         return PTR_ERR(kbuf);
4573                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4574                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4575                                 1, req->sr_msg.len);
4576         }
4577
4578         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4579         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4580                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4581         else if (force_nonblock)
4582                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4583
4584         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4585                                         kmsg->uaddr, flags);
4586         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4587                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4588         if (ret == -ERESTARTSYS)
4589                 ret = -EINTR;
4590
4591         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4592                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4593         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4594                 kfree(kmsg->iov);
4595         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4596         if (ret < 0)
4597                 req_set_fail_links(req);
4598         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4599         return 0;
4600 }
4601
4602 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4603                    struct io_comp_state *cs)
4604 {
4605         struct io_buffer *kbuf;
4606         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4607         struct msghdr msg;
4608         void __user *buf = sr->buf;
4609         struct socket *sock;
4610         struct iovec iov;
4611         unsigned flags;
4612         int ret, cflags = 0;
4613
4614         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4615         if (unlikely(!sock))
4616                 return ret;
4617
4618         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4619                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4620                 if (IS_ERR(kbuf))
4621                         return PTR_ERR(kbuf);
4622                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4623         }
4624
4625         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4626         if (unlikely(ret))
4627                 goto out_free;
4628
4629         msg.msg_name = NULL;
4630         msg.msg_control = NULL;
4631         msg.msg_controllen = 0;
4632         msg.msg_namelen = 0;
4633         msg.msg_iocb = NULL;
4634         msg.msg_flags = 0;
4635
4636         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4637         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4638                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4639         else if (force_nonblock)
4640                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4641
4642         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4643         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4644                 return -EAGAIN;
4645         if (ret == -ERESTARTSYS)
4646                 ret = -EINTR;
4647 out_free:
4648         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4649                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4650         if (ret < 0)
4651                 req_set_fail_links(req);
4652         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4653         return 0;
4654 }
4655
4656 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4657 {
4658         struct io_accept *accept = &req->accept;
4659
4660         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4661                 return -EINVAL;
4662         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4663                 return -EINVAL;
4664
4665         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4666         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4667         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4668         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4669         return 0;
4670 }
4671
4672 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4673                      struct io_comp_state *cs)
4674 {
4675         struct io_accept *accept = &req->accept;
4676         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4677         int ret;
4678
4679         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4680                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4681
4682         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4683                                         accept->addr_len, accept->flags,
4684                                         accept->nofile);
4685         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4686                 return -EAGAIN;
4687         if (ret < 0) {
4688                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4689                         ret = -EINTR;
4690                 req_set_fail_links(req);
4691         }
4692         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4693         return 0;
4694 }
4695
4696 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4697 {
4698         struct io_connect *conn = &req->connect;
4699         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4700
4701         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4702                 return -EINVAL;
4703         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4704                 return -EINVAL;
4705
4706         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4707         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4708
4709         if (!io)
4710                 return 0;
4711
4712         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4713                                         &io->address);
4714 }
4715
4716 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4717                       struct io_comp_state *cs)
4718 {
4719         struct io_async_connect __io, *io;
4720         unsigned file_flags;
4721         int ret;
4722
4723         if (req->async_data) {
4724                 io = req->async_data;
4725         } else {
4726                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4727                                                 req->connect.addr_len,
4728                                                 &__io.address);
4729                 if (ret)
4730                         goto out;
4731                 io = &__io;
4732         }
4733
4734         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4735
4736         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4737                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4738         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4739                 if (req->async_data)
4740                         return -EAGAIN;
4741                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4742                         ret = -ENOMEM;
4743                         goto out;
4744                 }
4745                 io = req->async_data;
4746                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4747                 return -EAGAIN;
4748         }
4749         if (ret == -ERESTARTSYS)
4750                 ret = -EINTR;
4751 out:
4752         if (ret < 0)
4753                 req_set_fail_links(req);
4754         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4755         return 0;
4756 }
4757 #else /* !CONFIG_NET */
4758 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4759 {
4760         return -EOPNOTSUPP;
4761 }
4762
4763 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4764                       struct io_comp_state *cs)
4765 {
4766         return -EOPNOTSUPP;
4767 }
4768
4769 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4770                    struct io_comp_state *cs)
4771 {
4772         return -EOPNOTSUPP;
4773 }
4774
4775 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4776                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4777 {
4778         return -EOPNOTSUPP;
4779 }
4780
4781 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4782                       struct io_comp_state *cs)
4783 {
4784         return -EOPNOTSUPP;
4785 }
4786
4787 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4788                    struct io_comp_state *cs)
4789 {
4790         return -EOPNOTSUPP;
4791 }
4792
4793 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4794 {
4795         return -EOPNOTSUPP;
4796 }
4797
4798 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4799                      struct io_comp_state *cs)
4800 {
4801         return -EOPNOTSUPP;
4802 }
4803
4804 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4805 {
4806         return -EOPNOTSUPP;
4807 }
4808
4809 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4810                       struct io_comp_state *cs)
4811 {
4812         return -EOPNOTSUPP;
4813 }
4814 #endif /* CONFIG_NET */
4815
4816 struct io_poll_table {
4817         struct poll_table_struct pt;
4818         struct io_kiocb *req;
4819         int error;
4820 };
4821
4822 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4823                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4824 {
4825         bool twa_signal_ok;
4826         int ret;
4827
4828         /* for instances that support it check for an event match first: */
4829         if (mask && !(mask & poll->events))
4830                 return 0;
4831
4832         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4833
4834         list_del_init(&poll->wait.entry);
4835
4836         req->result = mask;
4837         init_task_work(&req->task_work, func);
4838         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4839
4840         /*
4841          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4842          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4843          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4844          * either, as the normal wakeup will suffice.
4845          */
4846         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4847
4848         /*
4849          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4850          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4851          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4852          * have the needed state needed for it anyway.
4853          */
4854         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4855         if (unlikely(ret)) {
4856                 struct task_struct *tsk;
4857
4858                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4859                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4860                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4861                 wake_up_process(tsk);
4862         }
4863         return 1;
4864 }
4865
4866 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4867         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4868 {
4869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4870
4871         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4872                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4873
4874                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4875         }
4876
4877         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4878         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4879                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4880                 return true;
4881         }
4882
4883         return false;
4884 }
4885
4886 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4887 {
4888         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4889         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4890                 return req->async_data;
4891         return req->apoll->double_poll;
4892 }
4893
4894 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4895 {
4896         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4897                 return &req->poll;
4898         return &req->apoll->poll;
4899 }
4900
4901 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4902 {
4903         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4904
4905         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4906
4907         if (poll && poll->head) {
4908                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4909
4910                 spin_lock(&head->lock);
4911                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4912                 if (poll->wait.private)
4913                         refcount_dec(&req->refs);
4914                 poll->head = NULL;
4915                 spin_unlock(&head->lock);
4916         }
4917 }
4918
4919 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4920 {
4921         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4922
4923         io_poll_remove_double(req);
4924         req->poll.done = true;
4925         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4926         io_commit_cqring(ctx);
4927 }
4928
4929 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4930 {
4931         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4932
4933         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4934                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4935                 return;
4936         }
4937
4938         hash_del(&req->hash_node);
4939         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4940         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4941
4942         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4943         io_cqring_ev_posted(ctx);
4944 }
4945
4946 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4947 {
4948         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4949         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4950         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4951
4952         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4953         if (nxt)
4954                 __io_req_task_submit(nxt);
4955         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4956 }
4957
4958 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4959                                int sync, void *key)
4960 {
4961         struct io_kiocb *req = wait->private;
4962         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4963         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4964
4965         /* for instances that support it check for an event match first: */
4966         if (mask && !(mask & poll->events))
4967                 return 0;
4968
4969         list_del_init(&wait->entry);
4970
4971         if (poll && poll->head) {
4972                 bool done;
4973
4974                 spin_lock(&poll->head->lock);
4975                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4976                 if (!done)
4977                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4978                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4979                 wait->private = NULL;
4980                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4981                 if (!done)
4982                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4983         }
4984         refcount_dec(&req->refs);
4985         return 1;
4986 }
4987
4988 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4989                               wait_queue_func_t wake_func)
4990 {
4991         poll->head = NULL;
4992         poll->done = false;
4993         poll->canceled = false;
4994         poll->events = events;
4995         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4996         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4997 }
4998
4999 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5000                             struct wait_queue_head *head,
5001                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5002 {
5003         struct io_kiocb *req = pt->req;
5004
5005         /*
5006          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5007          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5008          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5009          */
5010         if (unlikely(poll->head)) {
5011                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5012
5013                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5014                 if (*poll_ptr) {
5015                         pt->error = -EINVAL;
5016                         return;
5017                 }
5018                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5019                 if (!poll) {
5020                         pt->error = -ENOMEM;
5021                         return;
5022                 }
5023                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5024                 refcount_inc(&req->refs);
5025                 poll->wait.private = req;
5026                 *poll_ptr = poll;
5027         }
5028
5029         pt->error = 0;
5030         poll->head = head;
5031
5032         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5033                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5034         else
5035                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5036 }
5037
5038 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5039                                struct poll_table_struct *p)
5040 {
5041         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5042         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5043
5044         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5045 }
5046
5047 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5048 {
5049         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5050         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5051         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5052
5053         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5054
5055         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5056                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5057                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5058                 return;
5059         }
5060
5061         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5062         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5063                 hash_del(&req->hash_node);
5064
5065         io_poll_remove_double(req);
5066         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5067
5068         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5069                 __io_req_task_submit(req);
5070         else
5071                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5072
5073         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5074         kfree(apoll->double_poll);
5075         kfree(apoll);
5076 }
5077
5078 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5079                         void *key)
5080 {
5081         struct io_kiocb *req = wait->private;
5082         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5083
5084         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5085                                         key_to_poll(key));
5086
5087         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5088 }
5089
5090 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5091 {
5092         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5093         struct hlist_head *list;
5094
5095         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5096         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5097 }
5098
5099 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5100                                       struct io_poll_iocb *poll,
5101                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5102                                       wait_queue_func_t wake_func)
5103         __acquires(&ctx->completion_lock)
5104 {
5105         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5106         bool cancel = false;
5107
5108         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5109         poll->file = req->file;
5110         poll->wait.private = req;
5111
5112         ipt->pt._key = mask;
5113         ipt->req = req;
5114         ipt->error = -EINVAL;
5115
5116         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5117
5118         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5119         if (likely(poll->head)) {
5120                 spin_lock(&poll->head->lock);
5121                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5122                         if (ipt->error)
5123                                 cancel = true;
5124                         ipt->error = 0;
5125                         mask = 0;
5126                 }
5127                 if (mask || ipt->error)
5128                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5129                 else if (cancel)
5130                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5131                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5132                         io_poll_req_insert(req);
5133                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5134         }
5135
5136         return mask;
5137 }
5138
5139 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5140 {
5141         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5142         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5143         struct async_poll *apoll;
5144         struct io_poll_table ipt;
5145         __poll_t mask, ret;
5146         int rw;
5147
5148         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5149                 return false;
5150         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5151                 return false;
5152         if (def->pollin)
5153                 rw = READ;
5154         else if (def->pollout)
5155                 rw = WRITE;
5156         else
5157                 return false;
5158         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5159         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5160                 return false;
5161
5162         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5163         if (unlikely(!apoll))
5164                 return false;
5165         apoll->double_poll = NULL;
5166
5167         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5168         req->apoll = apoll;
5169         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5170
5171         mask = 0;
5172         if (def->pollin)
5173                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5174         if (def->pollout)
5175                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5176
5177         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5178         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5179             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5180                 mask &= ~POLLIN;
5181
5182         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5183
5184         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5185
5186         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5187                                         io_async_wake);
5188         if (ret || ipt.error) {
5189                 io_poll_remove_double(req);
5190                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5191                 kfree(apoll->double_poll);
5192                 kfree(apoll);
5193                 return false;
5194         }
5195         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5196         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5197                                         apoll->poll.events);
5198         return true;
5199 }
5200
5201 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5202                                  struct io_poll_iocb *poll)
5203 {
5204         bool do_complete = false;
5205
5206         spin_lock(&poll->head->lock);
5207         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5208         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5209                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5210                 do_complete = true;
5211         }
5212         spin_unlock(&poll->head->lock);
5213         hash_del(&req->hash_node);
5214         return do_complete;
5215 }
5216
5217 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5218 {
5219         bool do_complete;
5220
5221         io_poll_remove_double(req);
5222
5223         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5224                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5225         } else {
5226                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5227
5228                 /* non-poll requests have submit ref still */
5229                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5230                 if (do_complete) {
5231                         io_put_req(req);
5232                         kfree(apoll->double_poll);
5233                         kfree(apoll);
5234                 }
5235         }
5236
5237         if (do_complete) {
5238                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5239                 io_commit_cqring(req->ctx);
5240                 req_set_fail_links(req);
5241                 io_put_req_deferred(req, 1);
5242         }
5243
5244         return do_complete;
5245 }
5246
5247 /*
5248  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5249  */
5250 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5251 {
5252         struct hlist_node *tmp;
5253         struct io_kiocb *req;
5254         int posted = 0, i;
5255
5256         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5257         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5258                 struct hlist_head *list;
5259
5260                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5261                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5262                         if (io_task_match(req, tsk))
5263                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5264                 }
5265         }
5266         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5267
5268         if (posted)
5269                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5270
5271         return posted != 0;
5272 }
5273
5274 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5275 {
5276         struct hlist_head *list;
5277         struct io_kiocb *req;
5278
5279         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5280         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5281                 if (sqe_addr != req->user_data)
5282                         continue;
5283                 if (io_poll_remove_one(req))
5284                         return 0;
5285                 return -EALREADY;
5286         }
5287
5288         return -ENOENT;
5289 }
5290
5291 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5292                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5293 {
5294         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5295                 return -EINVAL;
5296         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5297             sqe->poll_events)
5298                 return -EINVAL;
5299
5300         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5301         return 0;
5302 }
5303
5304 /*
5305  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5306  * and remove it if found.
5307  */
5308 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5309 {
5310         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5311         u64 addr;
5312         int ret;
5313
5314         addr = req->poll.addr;
5315         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5316         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5317         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5318
5319         if (ret < 0)
5320                 req_set_fail_links(req);
5321         io_req_complete(req, ret);
5322         return 0;
5323 }
5324
5325 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5326                         void *key)
5327 {
5328         struct io_kiocb *req = wait->private;
5329         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5330
5331         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5332 }
5333
5334 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5335                                struct poll_table_struct *p)
5336 {
5337         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5338
5339         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5340 }
5341
5342 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5343 {
5344         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5345         u32 events;
5346
5347         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5348                 return -EINVAL;
5349         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5350                 return -EINVAL;
5351         if (!poll->file)
5352                 return -EBADF;
5353
5354         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5355 #ifdef __BIG_ENDIAN
5356         events = swahw32(events);
5357 #endif
5358         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5359                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5360         return 0;
5361 }
5362
5363 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5364 {
5365         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5366         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5367         struct io_poll_table ipt;
5368         __poll_t mask;
5369
5370         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5371         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5372
5373         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5374                                         io_poll_wake);
5375
5376         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5377                 ipt.error = 0;
5378                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5379         }
5380         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5381
5382         if (mask) {
5383                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5384                 io_put_req(req);
5385         }
5386         return ipt.error;
5387 }
5388
5389 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5390 {
5391         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5392                                                 struct io_timeout_data, timer);
5393         struct io_kiocb *req = data->req;
5394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5395         unsigned long flags;
5396
5397         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5398         list_del_init(&req->timeout.list);
5399         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5400                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5401
5402         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5403         io_commit_cqring(ctx);
5404         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5405
5406         io_cqring_ev_posted(ctx);
5407         req_set_fail_links(req);
5408         io_put_req(req);
5409         return HRTIMER_NORESTART;
5410 }
5411
5412 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5413 {
5414         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5415         int ret;
5416
5417         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5418         if (ret == -1)
5419                 return -EALREADY;
5420         list_del_init(&req->timeout.list);
5421
5422         req_set_fail_links(req);
5423         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5424         io_put_req_deferred(req, 1);
5425         return 0;
5426 }
5427
5428 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5429 {
5430         struct io_kiocb *req;
5431         int ret = -ENOENT;
5432
5433         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5434                 if (user_data == req->user_data) {
5435                         ret = 0;
5436                         break;
5437                 }
5438         }
5439
5440         if (ret == -ENOENT)
5441                 return ret;
5442
5443         return __io_timeout_cancel(req);
5444 }
5445
5446 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5447                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5448 {
5449         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5450                 return -EINVAL;
5451         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5452                 return -EINVAL;
5453         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5454                 return -EINVAL;
5455
5456         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5457         return 0;
5458 }
5459
5460 /*
5461  * Remove or update an existing timeout command
5462  */
5463 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5464 {
5465         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5466         int ret;
5467
5468         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5469         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5470
5471         io_cqring_fill_event(req, ret);
5472         io_commit_cqring(ctx);
5473         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5474         io_cqring_ev_posted(ctx);
5475         if (ret < 0)
5476                 req_set_fail_links(req);
5477         io_put_req(req);
5478         return 0;
5479 }
5480
5481 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5482                            bool is_timeout_link)
5483 {
5484         struct io_timeout_data *data;
5485         unsigned flags;
5486         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5487
5488         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5489                 return -EINVAL;
5490         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5491                 return -EINVAL;
5492         if (off && is_timeout_link)
5493                 return -EINVAL;
5494         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5495         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5496                 return -EINVAL;
5497
5498         req->timeout.off = off;
5499
5500         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5501                 return -ENOMEM;
5502
5503         data = req->async_data;
5504         data->req = req;
5505
5506         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5507                 return -EFAULT;
5508
5509         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5510                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5511         else
5512                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5513
5514         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5515         return 0;
5516 }
5517
5518 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5519 {
5520         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5521         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5522         struct list_head *entry;
5523         u32 tail, off = req->timeout.off;
5524
5525         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5526
5527         /*
5528          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5529          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5530          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5531          */
5532         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5533                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5534                 goto add;
5535         }
5536
5537         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5538         req->timeout.target_seq = tail + off;
5539
5540         /*
5541          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5542          * the one we need first.
5543          */
5544         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5545                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5546                                                   timeout.list);
5547
5548                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5549                         continue;
5550                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5551                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5552                         break;
5553         }
5554 add:
5555         list_add(&req->timeout.list, entry);
5556         data->timer.function = io_timeout_fn;
5557         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5558         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5559         return 0;
5560 }
5561
5562 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5563 {
5564         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5565
5566         return req->user_data == (unsigned long) data;
5567 }
5568
5569 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5570 {
5571         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5572         int ret = 0;
5573
5574         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5575         switch (cancel_ret) {
5576         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5577                 ret = 0;
5578                 break;
5579         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5580                 ret = -EALREADY;
5581                 break;
5582         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5583                 ret = -ENOENT;
5584                 break;
5585         }
5586
5587         return ret;
5588 }
5589
5590 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5591                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5592                                      int success_ret)
5593 {
5594         unsigned long flags;
5595         int ret;
5596
5597         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5598         if (ret != -ENOENT) {
5599                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5600                 goto done;
5601         }
5602
5603         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5604         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5605         if (ret != -ENOENT)
5606                 goto done;
5607         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5608 done:
5609         if (!ret)
5610                 ret = success_ret;
5611         io_cqring_fill_event(req, ret);
5612         io_commit_cqring(ctx);
5613         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5614         io_cqring_ev_posted(ctx);
5615
5616         if (ret < 0)
5617                 req_set_fail_links(req);
5618         io_put_req(req);
5619 }
5620
5621 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5622                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5623 {
5624         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5625                 return -EINVAL;
5626         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5627                 return -EINVAL;
5628         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5629                 return -EINVAL;
5630
5631         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5632         return 0;
5633 }
5634
5635 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5636 {
5637         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5638
5639         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5640         return 0;
5641 }
5642
5643 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5644                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5645 {
5646         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5647                 return -EINVAL;
5648         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5649                 return -EINVAL;
5650         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5651                 return -EINVAL;
5652
5653         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5654         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5655         if (!req->files_update.nr_args)
5656                 return -EINVAL;
5657         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5658         return 0;
5659 }
5660
5661 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5662                            struct io_comp_state *cs)
5663 {
5664         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5665         struct io_uring_files_update up;
5666         int ret;
5667
5668         if (force_nonblock)
5669                 return -EAGAIN;
5670
5671         up.offset = req->files_update.offset;
5672         up.fds = req->files_update.arg;
5673
5674         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5675         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5676         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5677
5678         if (ret < 0)
5679                 req_set_fail_links(req);
5680         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5681         return 0;
5682 }
5683
5684 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5685 {
5686         switch (req->opcode) {
5687         case IORING_OP_NOP:
5688                 return 0;
5689         case IORING_OP_READV:
5690         case IORING_OP_READ_FIXED:
5691         case IORING_OP_READ:
5692                 return io_read_prep(req, sqe);
5693         case IORING_OP_WRITEV:
5694         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5695         case IORING_OP_WRITE:
5696                 return io_write_prep(req, sqe);
5697         case IORING_OP_POLL_ADD:
5698                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5699         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5700                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5701         case IORING_OP_FSYNC:
5702                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5703         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5704                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5705         case IORING_OP_SENDMSG:
5706         case IORING_OP_SEND:
5707                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5708         case IORING_OP_RECVMSG:
5709         case IORING_OP_RECV:
5710                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5711         case IORING_OP_CONNECT:
5712                 return io_connect_prep(req, sqe);
5713         case IORING_OP_TIMEOUT:
5714                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5715         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5716                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5717         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5718                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5719         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5720                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5721         case IORING_OP_ACCEPT:
5722                 return io_accept_prep(req, sqe);
5723         case IORING_OP_FALLOCATE:
5724                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5725         case IORING_OP_OPENAT:
5726                 return io_openat_prep(req, sqe);
5727         case IORING_OP_CLOSE:
5728                 return io_close_prep(req, sqe);
5729         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5730                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5731         case IORING_OP_STATX:
5732                 return io_statx_prep(req, sqe);
5733         case IORING_OP_FADVISE:
5734                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5735         case IORING_OP_MADVISE:
5736                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5737         case IORING_OP_OPENAT2:
5738                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5739         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5740                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5741         case IORING_OP_SPLICE:
5742                 return io_splice_prep(req, sqe);
5743         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5744                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5745         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5746                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5747         case IORING_OP_TEE:
5748                 return io_tee_prep(req, sqe);
5749         }
5750
5751         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5752                         req->opcode);
5753         return-EINVAL;
5754 }
5755
5756 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5757                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5758 {
5759         if (!sqe)
5760                 return 0;
5761         if (io_alloc_async_data(req))
5762                 return -EAGAIN;
5763         return io_req_prep(req, sqe);
5764 }
5765
5766 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5767 {
5768         struct io_kiocb *pos;
5769         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5770         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5771
5772         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5773                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5774                         nr_reqs++;
5775
5776         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5777         return total_submitted - nr_reqs;
5778 }
5779
5780 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5781 {
5782         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5783         struct io_defer_entry *de;
5784         int ret;
5785         u32 seq;
5786
5787         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5788         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5789                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5790                 return 0;
5791
5792         seq = io_get_sequence(req);
5793         /* Still a chance to pass the sequence check */
5794         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5795                 return 0;
5796
5797         if (!req->async_data) {
5798                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5799                 if (ret)
5800                         return ret;
5801         }
5802         io_prep_async_link(req);
5803         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5804         if (!de)
5805                 return -ENOMEM;
5806
5807         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5808         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5809                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5810                 kfree(de);
5811                 io_queue_async_work(req);
5812                 return -EIOCBQUEUED;
5813         }
5814
5815         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5816         de->req = req;
5817         de->seq = seq;
5818         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5819         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5820         return -EIOCBQUEUED;
5821 }
5822
5823 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5824 {
5825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5826         unsigned long flags;
5827
5828         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5829         list_del(&req->inflight_entry);
5830         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5831                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5832         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5833         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5834         put_files_struct(req->work.identity->files);
5835         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5836         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5837 }
5838
5839 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5840 {
5841         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5842                 switch (req->opcode) {
5843                 case IORING_OP_READV:
5844                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5845                 case IORING_OP_READ:
5846                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5847                         break;
5848                 case IORING_OP_RECVMSG:
5849                 case IORING_OP_RECV:
5850                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5851                         break;
5852                 }
5853                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5854         }
5855
5856         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5857                 switch (req->opcode) {
5858                 case IORING_OP_READV:
5859                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5860                 case IORING_OP_READ:
5861                 case IORING_OP_WRITEV:
5862                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5863                 case IORING_OP_WRITE: {
5864                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5865                         if (io->free_iovec)
5866                                 kfree(io->free_iovec);
5867                         break;
5868                         }
5869                 case IORING_OP_RECVMSG:
5870                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5871                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5872                         if (io->iov != io->fast_iov)
5873                                 kfree(io->iov);
5874                         break;
5875                         }
5876                 case IORING_OP_SPLICE:
5877                 case IORING_OP_TEE:
5878                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5879                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5880                         break;
5881                 case IORING_OP_OPENAT:
5882                 case IORING_OP_OPENAT2:
5883                         if (req->open.filename)
5884                                 putname(req->open.filename);
5885                         break;
5886                 }
5887                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5888         }
5889
5890         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5891                 io_req_drop_files(req);
5892 }
5893
5894 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5895                         struct io_comp_state *cs)
5896 {
5897         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5898         int ret;
5899
5900         switch (req->opcode) {
5901         case IORING_OP_NOP:
5902                 ret = io_nop(req, cs);
5903                 break;
5904         case IORING_OP_READV:
5905         case IORING_OP_READ_FIXED:
5906         case IORING_OP_READ:
5907                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5908                 break;
5909         case IORING_OP_WRITEV:
5910         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5911         case IORING_OP_WRITE:
5912                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5913                 break;
5914         case IORING_OP_FSYNC:
5915                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5916                 break;
5917         case IORING_OP_POLL_ADD:
5918                 ret = io_poll_add(req);
5919                 break;
5920         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5921                 ret = io_poll_remove(req);
5922                 break;
5923         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5924                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5925                 break;
5926         case IORING_OP_SENDMSG:
5927                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5928                 break;
5929         case IORING_OP_SEND:
5930                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5931                 break;
5932         case IORING_OP_RECVMSG:
5933                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5934                 break;
5935         case IORING_OP_RECV:
5936                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5937                 break;
5938         case IORING_OP_TIMEOUT:
5939                 ret = io_timeout(req);
5940                 break;
5941         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5942                 ret = io_timeout_remove(req);
5943                 break;
5944         case IORING_OP_ACCEPT:
5945                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5946                 break;
5947         case IORING_OP_CONNECT:
5948                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5949                 break;
5950         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5951                 ret = io_async_cancel(req);
5952                 break;
5953         case IORING_OP_FALLOCATE:
5954                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5955                 break;
5956         case IORING_OP_OPENAT:
5957                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5958                 break;
5959         case IORING_OP_CLOSE:
5960                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5961                 break;
5962         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5963                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5964                 break;
5965         case IORING_OP_STATX:
5966                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5967                 break;
5968         case IORING_OP_FADVISE:
5969                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5970                 break;
5971         case IORING_OP_MADVISE:
5972                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5973                 break;
5974         case IORING_OP_OPENAT2:
5975                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5976                 break;
5977         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5978                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5979                 break;
5980         case IORING_OP_SPLICE:
5981                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5982                 break;
5983         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5984                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5985                 break;
5986         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5987                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5988                 break;
5989         case IORING_OP_TEE:
5990                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5991                 break;
5992         default:
5993                 ret = -EINVAL;
5994                 break;
5995         }
5996
5997         if (ret)
5998                 return ret;
5999
6000         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6001         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6002                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6003
6004                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6005                 if (in_async)
6006                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6007
6008                 io_iopoll_req_issued(req);
6009
6010                 if (in_async)
6011                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6012         }
6013
6014         return 0;
6015 }
6016
6017 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6018 {
6019         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6020         struct io_kiocb *timeout;
6021         int ret = 0;
6022
6023         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6024         if (timeout)
6025                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6026
6027         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6028         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6029                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6030                 ret = -ECANCELED;
6031         }
6032
6033         if (!ret) {
6034                 do {
6035                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6036                         /*
6037                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6038                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6039                          * wait for request slots on the block side.
6040                          */
6041                         if (ret != -EAGAIN)
6042                                 break;
6043                         cond_resched();
6044                 } while (1);
6045         }
6046
6047         if (ret) {
6048                 req_set_fail_links(req);
6049                 io_req_complete(req, ret);
6050         }
6051
6052         return io_steal_work(req);
6053 }
6054
6055 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6056                                               int index)
6057 {
6058         struct fixed_file_table *table;
6059
6060         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6061         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6062 }
6063
6064 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6065                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6066 {
6067         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6068         struct file *file;
6069
6070         if (fixed) {
6071                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6072                         return NULL;
6073                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6074                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6075                 if (file) {
6076                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6077                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6078                 }
6079         } else {
6080                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6081                 file = __io_file_get(state, fd);
6082         }
6083
6084         return file;
6085 }
6086
6087 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6088                            int fd)
6089 {
6090         bool fixed;
6091
6092         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6093         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6094                 return -EBADF;
6095
6096         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6097         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6098                 return 0;
6099         return -EBADF;
6100 }
6101
6102 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6103 {
6104         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6105                                                 struct io_timeout_data, timer);
6106         struct io_kiocb *req = data->req;
6107         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6108         struct io_kiocb *prev = NULL;
6109         unsigned long flags;
6110
6111         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6112
6113         /*
6114          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6115          * race with the completion of the linked work.
6116          */
6117         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6118                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6119                                   link_list);
6120                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6121                         list_del_init(&req->link_list);
6122                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6123                 } else
6124                         prev = NULL;
6125         }
6126
6127         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6128
6129         if (prev) {
6130                 req_set_fail_links(prev);
6131                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6132                 io_put_req(prev);
6133         } else {
6134                 io_req_complete(req, -ETIME);
6135         }
6136         return HRTIMER_NORESTART;
6137 }
6138
6139 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6140 {
6141         /*
6142          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6143          * we got a chance to setup the timer
6144          */
6145         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6146                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6147
6148                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6149                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6150                                 data->mode);
6151         }
6152 }
6153
6154 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6155 {
6156         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6157
6158         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6159         __io_queue_linked_timeout(req);
6160         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6161
6162         /* drop submission reference */
6163         io_put_req(req);
6164 }
6165
6166 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6167 {
6168         struct io_kiocb *nxt;
6169
6170         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6171                 return NULL;
6172         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6173                 return NULL;
6174
6175         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6176                                         link_list);
6177         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6178                 return NULL;
6179
6180         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6181         return nxt;
6182 }
6183
6184 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6185 {
6186         struct io_kiocb *linked_timeout;
6187         struct io_kiocb *nxt;
6188         const struct cred *old_creds = NULL;
6189         int ret;
6190
6191 again:
6192         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6193
6194         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.identity->creds &&
6195             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6196                 if (old_creds)
6197                         revert_creds(old_creds);
6198                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6199                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6200                 else
6201                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6202                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6203         }
6204
6205         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6206
6207         /*
6208          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6209          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6210          */
6211         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6212                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6213 punt:
6214                         /*
6215                          * Queued up for async execution, worker will release
6216                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6217                          */
6218                         io_queue_async_work(req);
6219                 }
6220
6221                 if (linked_timeout)
6222                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6223                 goto exit;
6224         }
6225
6226         if (unlikely(ret)) {
6227                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6228                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6229                 req_set_fail_links(req);
6230                 io_put_req(req);
6231                 io_req_complete(req, ret);
6232                 goto exit;
6233         }
6234
6235         /* drop submission reference */
6236         nxt = io_put_req_find_next(req);
6237         if (linked_timeout)
6238                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6239
6240         if (nxt) {
6241                 req = nxt;
6242
6243                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6244                         goto punt;
6245                 goto again;
6246         }
6247 exit:
6248         if (old_creds)
6249                 revert_creds(old_creds);
6250 }
6251
6252 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6253                          struct io_comp_state *cs)
6254 {
6255         int ret;
6256
6257         ret = io_req_defer(req, sqe);
6258         if (ret) {
6259                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6260 fail_req:
6261                         req_set_fail_links(req);
6262                         io_put_req(req);
6263                         io_req_complete(req, ret);
6264                 }
6265         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6266                 if (!req->async_data) {
6267                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6268                         if (unlikely(ret))
6269                                 goto fail_req;
6270                 }
6271
6272                 /*
6273                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6274                  * to async execution.
6275                  */
6276                 io_req_init_async(req);
6277                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6278                 io_queue_async_work(req);
6279         } else {
6280                 if (sqe) {
6281                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6282                         if (unlikely(ret))
6283                                 goto fail_req;
6284                 }
6285                 __io_queue_sqe(req, cs);
6286         }
6287 }
6288
6289 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6290                                       struct io_comp_state *cs)
6291 {
6292         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6293                 io_put_req(req);
6294                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6295         } else
6296                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6297 }
6298
6299 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6300                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6301 {
6302         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6303         int ret;
6304
6305         /*
6306          * If we already have a head request, queue this one for async
6307          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6308          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6309          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6310          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6311          */
6312         if (*link) {
6313                 struct io_kiocb *head = *link;
6314
6315                 /*
6316                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6317                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6318                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6319                  * next after the link request. The last one is done via
6320                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6321                  */
6322                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6323                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6324                         ctx->drain_next = 1;
6325                 }
6326                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6327                 if (unlikely(ret)) {
6328                         /* fail even hard links since we don't submit */
6329                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6330                         return ret;
6331                 }
6332                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6333                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6334
6335                 /* last request of a link, enqueue the link */
6336                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6337                         io_queue_link_head(head, cs);
6338                         *link = NULL;
6339                 }
6340         } else {
6341                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6342                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6343                         ctx->drain_next = 0;
6344                 }
6345                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6346                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6347                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6348
6349                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6350                         if (unlikely(ret))
6351                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6352                         *link = req;
6353                 } else {
6354                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6355                 }
6356         }
6357
6358         return 0;
6359 }
6360
6361 /*
6362  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6363  */
6364 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6365 {
6366         if (!list_empty(&state->comp.list))
6367                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6368         blk_finish_plug(&state->plug);
6369         io_state_file_put(state);
6370         if (state->free_reqs)
6371                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6372 }
6373
6374 /*
6375  * Start submission side cache.
6376  */
6377 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6378                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6379 {
6380         blk_start_plug(&state->plug);
6381         state->comp.nr = 0;
6382         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6383         state->comp.ctx = ctx;
6384         state->free_reqs = 0;
6385         state->file = NULL;
6386         state->ios_left = max_ios;
6387 }
6388
6389 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6390 {
6391         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6392
6393         /*
6394          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6395          * since once we write the new head, the application could
6396          * write new data to them.
6397          */
6398         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6399 }
6400
6401 /*
6402  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6403  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6404  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6405  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6406  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6407  * prevent a re-load down the line.
6408  */
6409 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6410 {
6411         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6412         unsigned head;
6413
6414         /*
6415          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6416          *
6417          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6418          *    head updates.
6419          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6420          *    though the application is the one updating it.
6421          */
6422         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6423         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6424                 return &ctx->sq_sqes[head];
6425
6426         /* drop invalid entries */
6427         ctx->cached_sq_dropped++;
6428         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6429         return NULL;
6430 }
6431
6432 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6433 {
6434         ctx->cached_sq_head++;
6435 }
6436
6437 /*
6438  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6439  *
6440  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6441  */
6442 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6443                                         struct io_kiocb *req,
6444                                         unsigned int sqe_flags)
6445 {
6446         if (!ctx->restricted)
6447                 return true;
6448
6449         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6450                 return false;
6451
6452         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6453             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6454                 return false;
6455
6456         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6457                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6458                 return false;
6459
6460         return true;
6461 }
6462
6463 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6464                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6465                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6466
6467 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6468                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6469                        struct io_submit_state *state)
6470 {
6471         unsigned int sqe_flags;
6472         int id, ret;
6473
6474         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6475         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6476         req->async_data = NULL;
6477         req->file = NULL;
6478         req->ctx = ctx;
6479         req->flags = 0;
6480         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6481         refcount_set(&req->refs, 2);
6482         req->task = current;
6483         req->result = 0;
6484
6485         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6486                 return -EINVAL;
6487
6488         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6489                 return -EFAULT;
6490
6491         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6492         /* enforce forwards compatibility on users */
6493         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6494                 return -EINVAL;
6495
6496         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6497                 return -EACCES;
6498
6499         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6500             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6501                 return -EOPNOTSUPP;
6502
6503         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6504         if (id) {
6505                 struct io_identity *iod;
6506
6507                 io_req_init_async(req);
6508                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6509                 if (unlikely(!iod))
6510                         return -EINVAL;
6511                 refcount_inc(&iod->count);
6512                 io_put_identity(current->io_uring, req);
6513                 get_cred(iod->creds);
6514                 req->work.identity = iod;
6515                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6516         }
6517
6518         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6519         req->flags |= sqe_flags;
6520
6521         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6522                 return 0;
6523
6524         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6525         state->ios_left--;
6526         return ret;
6527 }
6528
6529 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6530 {
6531         struct io_submit_state state;
6532         struct io_kiocb *link = NULL;
6533         int i, submitted = 0;
6534
6535         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6536         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6537                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6538                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6539                         return -EBUSY;
6540         }
6541
6542         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6543         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6544
6545         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6546                 return -EAGAIN;
6547
6548         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6549         refcount_add(nr, &current->usage);
6550
6551         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6552
6553         for (i = 0; i < nr; i++) {
6554                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6555                 struct io_kiocb *req;
6556                 int err;
6557
6558                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6559                 if (unlikely(!sqe)) {
6560                         io_consume_sqe(ctx);
6561                         break;
6562                 }
6563                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6564                 if (unlikely(!req)) {
6565                         if (!submitted)
6566                                 submitted = -EAGAIN;
6567                         break;
6568                 }
6569                 io_consume_sqe(ctx);
6570                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6571                 submitted++;
6572
6573                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6574                 if (unlikely(err)) {
6575 fail_req:
6576                         io_put_req(req);
6577                         io_req_complete(req, err);
6578                         break;
6579                 }
6580
6581                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6582                                                 true, io_async_submit(ctx));
6583                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6584                 if (err)
6585                         goto fail_req;
6586         }
6587
6588         if (unlikely(submitted != nr)) {
6589                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6590                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6591                 int unused = nr - ref_used;
6592
6593                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6594                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6595                 put_task_struct_many(current, unused);
6596         }
6597         if (link)
6598                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6599         io_submit_state_end(&state);
6600
6601          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6602         io_commit_sqring(ctx);
6603
6604         return submitted;
6605 }
6606
6607 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6608 {
6609         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6610         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6611         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6612         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6613 }
6614
6615 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6616 {
6617         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6618         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6619         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6620 }
6621
6622 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6623                                int sync, void *key)
6624 {
6625         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6626         int ret;
6627
6628         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6629         if (ret) {
6630                 unsigned long flags;
6631
6632                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6633                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6634                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6635         }
6636         return ret;
6637 }
6638
6639 enum sq_ret {
6640         SQT_IDLE        = 1,
6641         SQT_SPIN        = 2,
6642         SQT_DID_WORK    = 4,
6643 };
6644
6645 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6646                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6647 {
6648         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6649         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6650         unsigned int to_submit;
6651         int ret = 0;
6652
6653 again:
6654         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6655                 unsigned nr_events = 0;
6656
6657                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6658                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6659                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6660                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6661         }
6662
6663         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6664
6665         /*
6666          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6667          * to enter the kernel to reap and flush events.
6668          */
6669         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6670                 /*
6671                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6672                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6673                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6674                  * may sleep.
6675                  */
6676                 io_sq_thread_drop_mm();
6677
6678                 /*
6679                  * We're polling. If we're within the defined idle
6680                  * period, then let us spin without work before going
6681                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6682                  * more IO, we should wait for the application to
6683                  * reap events and wake us up.
6684                  */
6685                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6686                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6687                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6688                         return SQT_SPIN;
6689
6690                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6691                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6692
6693                 /*
6694                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6695                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6696                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6697                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6698                  * the iopoll_list again.
6699                  */
6700                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6701                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6702                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6703                         goto again;
6704                 }
6705
6706                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6707                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6708                         return SQT_IDLE;
6709         }
6710
6711         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6712         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6713
6714         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6715         if (cap_entries && to_submit > 8)
6716                 to_submit = 8;
6717
6718         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6719         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6720                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6721         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6722
6723         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6724                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6725
6726         return SQT_DID_WORK;
6727 }
6728
6729 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6730 {
6731         struct io_ring_ctx *ctx;
6732
6733         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6734                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6735                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6736                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6737                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6738                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6739         }
6740 }
6741
6742 static int io_sq_thread(void *data)
6743 {
6744         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6745         const struct cred *old_cred = NULL;
6746         struct io_sq_data *sqd = data;
6747         struct io_ring_ctx *ctx;
6748         unsigned long start_jiffies;
6749
6750         start_jiffies = jiffies;
6751         while (!kthread_should_stop()) {
6752                 enum sq_ret ret = 0;
6753                 bool cap_entries;
6754
6755                 /*
6756                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6757                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6758                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6759                  */
6760                 if (kthread_should_park())
6761                         kthread_parkme();
6762
6763                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6764                         io_sqd_init_new(sqd);
6765
6766                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6767
6768                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6769                         if (current->cred != ctx->creds) {
6770                                 if (old_cred)
6771                                         revert_creds(old_cred);
6772                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6773                         }
6774                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6775 #ifdef CONFIG_AUDIT
6776                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6777                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6778 #endif
6779
6780                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6781
6782                         io_sq_thread_drop_mm();
6783                 }
6784
6785                 if (ret & SQT_SPIN) {
6786                         io_run_task_work();
6787                         cond_resched();
6788                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6789                         if (kthread_should_park())
6790                                 continue;
6791                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6792                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6793                         schedule();
6794                         start_jiffies = jiffies;
6795                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6796                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6797                 }
6798         }
6799
6800         io_run_task_work();
6801
6802         if (cur_css)
6803                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6804         if (old_cred)
6805                 revert_creds(old_cred);
6806
6807         kthread_parkme();
6808
6809         return 0;
6810 }
6811
6812 struct io_wait_queue {
6813         struct wait_queue_entry wq;
6814         struct io_ring_ctx *ctx;
6815         unsigned to_wait;
6816         unsigned nr_timeouts;
6817 };
6818
6819 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6820 {
6821         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6822
6823         /*
6824          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6825          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6826          * regardless of event count.
6827          */
6828         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6829                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6830 }
6831
6832 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6833                             int wake_flags, void *key)
6834 {
6835         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6836                                                         wq);
6837
6838         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6839         if (!io_should_wake(iowq, true))
6840                 return -1;
6841
6842         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6843 }
6844
6845 static int io_run_task_work_sig(void)
6846 {
6847         if (io_run_task_work())
6848                 return 1;
6849         if (!signal_pending(current))
6850                 return 0;
6851         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6852                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6853                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6854                 recalc_sigpending();
6855                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6856                 return 1;
6857         }
6858         return -EINTR;
6859 }
6860
6861 /*
6862  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6863  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6864  */
6865 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6866                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6867 {
6868         struct io_wait_queue iowq = {
6869                 .wq = {
6870                         .private        = current,
6871                         .func           = io_wake_function,
6872                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6873                 },
6874                 .ctx            = ctx,
6875                 .to_wait        = min_events,
6876         };
6877         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6878         int ret = 0;
6879
6880         do {
6881                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6882                         return 0;
6883                 if (!io_run_task_work())
6884                         break;
6885         } while (1);
6886
6887         if (sig) {
6888 #ifdef CONFIG_COMPAT
6889                 if (in_compat_syscall())
6890                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6891                                                       sigsz);
6892                 else
6893 #endif
6894                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6895
6896                 if (ret)
6897                         return ret;
6898         }
6899
6900         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6901         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6902         do {
6903                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6904                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6905                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6906                 ret = io_run_task_work_sig();
6907                 if (ret > 0)
6908                         continue;
6909                 else if (ret < 0)
6910                         break;
6911                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6912                         break;
6913                 schedule();
6914         } while (1);
6915         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6916
6917         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6918
6919         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6920 }
6921
6922 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6923 {
6924 #if defined(CONFIG_UNIX)
6925         if (ctx->ring_sock) {
6926                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6927                 struct sk_buff *skb;
6928
6929                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6930                         kfree_skb(skb);
6931         }
6932 #else
6933         int i;
6934
6935         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6936                 struct file *file;
6937
6938                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6939                 if (file)
6940                         fput(file);
6941         }
6942 #endif
6943 }
6944
6945 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6946 {
6947         struct fixed_file_data *data;
6948
6949         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6950         complete(&data->done);
6951 }
6952
6953 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6954 {
6955         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6956         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6957         unsigned nr_tables, i;
6958
6959         if (!data)
6960                 return -ENXIO;
6961
6962         spin_lock(&data->lock);
6963         if (!list_empty(&data->ref_list))
6964                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6965                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6966         spin_unlock(&data->lock);
6967         if (ref_node)
6968                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6969
6970         percpu_ref_kill(&data->refs);
6971
6972         /* wait for all refs nodes to complete */
6973         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6974         wait_for_completion(&data->done);
6975
6976         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6977         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6978         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6979                 kfree(data->table[i].files);
6980         kfree(data->table);
6981         percpu_ref_exit(&data->refs);
6982         kfree(data);
6983         ctx->file_data = NULL;
6984         ctx->nr_user_files = 0;
6985         return 0;
6986 }
6987
6988 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
6989 {
6990         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
6991                 /*
6992                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6993                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6994                  * set to a single CPU.
6995                  */
6996                 if (sqd->thread) {
6997                         kthread_park(sqd->thread);
6998                         kthread_stop(sqd->thread);
6999                 }
7000
7001                 kfree(sqd);
7002         }
7003 }
7004
7005 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7006 {
7007         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7008         struct io_sq_data *sqd;
7009         struct fd f;
7010
7011         f = fdget(p->wq_fd);
7012         if (!f.file)
7013                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7014         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7015                 fdput(f);
7016                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7017         }
7018
7019         ctx_attach = f.file->private_data;
7020         sqd = ctx_attach->sq_data;
7021         if (!sqd) {
7022                 fdput(f);
7023                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7024         }
7025
7026         refcount_inc(&sqd->refs);
7027         fdput(f);
7028         return sqd;
7029 }
7030
7031 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7032 {
7033         struct io_sq_data *sqd;
7034
7035         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7036                 return io_attach_sq_data(p);
7037
7038         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7039         if (!sqd)
7040                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7041
7042         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7043         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7044         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7045         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7046         mutex_init(&sqd->lock);
7047         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7048         return sqd;
7049 }
7050
7051 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7052         __releases(&sqd->lock)
7053 {
7054         if (!sqd->thread)
7055                 return;
7056         kthread_unpark(sqd->thread);
7057         mutex_unlock(&sqd->lock);
7058 }
7059
7060 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7061         __acquires(&sqd->lock)
7062 {
7063         if (!sqd->thread)
7064                 return;
7065         mutex_lock(&sqd->lock);
7066         kthread_park(sqd->thread);
7067 }
7068
7069 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7070 {
7071         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7072
7073         if (sqd) {
7074                 if (sqd->thread) {
7075                         /*
7076                          * We may arrive here from the error branch in
7077                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7078                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7079                          * sure the wait will complete.
7080                          */
7081                         wake_up_process(sqd->thread);
7082                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7083
7084                         io_sq_thread_park(sqd);
7085                 }
7086
7087                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7088                 list_del(&ctx->sqd_list);
7089                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7090
7091                 if (sqd->thread) {
7092                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7093                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7094                 }
7095
7096                 io_put_sq_data(sqd);
7097                 ctx->sq_data = NULL;
7098         }
7099 }
7100
7101 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7102 {
7103         io_sq_thread_stop(ctx);
7104
7105         if (ctx->io_wq) {
7106                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7107                 ctx->io_wq = NULL;
7108         }
7109 }
7110
7111 #if defined(CONFIG_UNIX)
7112 /*
7113  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7114  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7115  * loops in the file referencing.
7116  */
7117 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7118 {
7119         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7120         struct scm_fp_list *fpl;
7121         struct sk_buff *skb;
7122         int i, nr_files;
7123
7124         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7125         if (!fpl)
7126                 return -ENOMEM;
7127
7128         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7129         if (!skb) {
7130                 kfree(fpl);
7131                 return -ENOMEM;
7132         }
7133
7134         skb->sk = sk;
7135
7136         nr_files = 0;
7137         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7138         for (i = 0; i < nr; i++) {
7139                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7140
7141                 if (!file)
7142                         continue;
7143                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7144                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7145                 nr_files++;
7146         }
7147
7148         if (nr_files) {
7149                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7150                 fpl->count = nr_files;
7151                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7152                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7153                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7154                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7155
7156                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7157                         fput(fpl->fp[i]);
7158         } else {
7159                 kfree_skb(skb);
7160                 kfree(fpl);
7161         }
7162
7163         return 0;
7164 }
7165
7166 /*
7167  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7168  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7169  * garbage collection to take care of this problem for us.
7170  */
7171 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7172 {
7173         unsigned left, total;
7174         int ret = 0;
7175
7176         total = 0;
7177         left = ctx->nr_user_files;
7178         while (left) {
7179                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7180
7181                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7182                 if (ret)
7183                         break;
7184                 left -= this_files;
7185                 total += this_files;
7186         }
7187
7188         if (!ret)
7189                 return 0;
7190
7191         while (total < ctx->nr_user_files) {
7192                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7193
7194                 if (file)
7195                         fput(file);
7196                 total++;
7197         }
7198
7199         return ret;
7200 }
7201 #else
7202 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7203 {
7204         return 0;
7205 }
7206 #endif
7207
7208 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7209                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7210 {
7211         int i;
7212
7213         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7214                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7215                 unsigned this_files;
7216
7217                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7218                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7219                                         GFP_KERNEL);
7220                 if (!table->files)
7221                         break;
7222                 nr_files -= this_files;
7223         }
7224
7225         if (i == nr_tables)
7226                 return 0;
7227
7228         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7229                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7230                 kfree(table->files);
7231         }
7232         return 1;
7233 }
7234
7235 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7236 {
7237 #if defined(CONFIG_UNIX)
7238         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7239         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7240         struct sk_buff *skb;
7241         int i;
7242
7243         __skb_queue_head_init(&list);
7244
7245         /*
7246          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7247          * remove this entry and rearrange the file array.
7248          */
7249         skb = skb_dequeue(head);
7250         while (skb) {
7251                 struct scm_fp_list *fp;
7252
7253                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7254                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7255                         int left;
7256
7257                         if (fp->fp[i] != file)
7258                                 continue;
7259
7260                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7261                         left = fp->count - 1 - i;
7262                         if (left) {
7263                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7264                                                 left * sizeof(struct file *));
7265                         }
7266                         fp->count--;
7267                         if (!fp->count) {
7268                                 kfree_skb(skb);
7269                                 skb = NULL;
7270                         } else {
7271                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7272                         }
7273                         fput(file);
7274                         file = NULL;
7275                         break;
7276                 }
7277
7278                 if (!file)
7279                         break;
7280
7281                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7282
7283                 skb = skb_dequeue(head);
7284         }
7285
7286         if (skb_peek(&list)) {
7287                 spin_lock_irq(&head->lock);
7288                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7289                         __skb_queue_tail(head, skb);
7290                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7291         }
7292 #else
7293         fput(file);
7294 #endif
7295 }
7296
7297 struct io_file_put {
7298         struct list_head list;
7299         struct file *file;
7300 };
7301
7302 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7303 {
7304         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7305         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7306         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7307
7308         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7309                 list_del(&pfile->list);
7310                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7311                 kfree(pfile);
7312         }
7313
7314         spin_lock(&file_data->lock);
7315         list_del(&ref_node->node);
7316         spin_unlock(&file_data->lock);
7317
7318         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7319         kfree(ref_node);
7320         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7321 }
7322
7323 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7324 {
7325         struct io_ring_ctx *ctx;
7326         struct llist_node *node;
7327
7328         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7329         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7330
7331         while (node) {
7332                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7333                 struct llist_node *next = node->next;
7334
7335                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7336                 __io_file_put_work(ref_node);
7337                 node = next;
7338         }
7339 }
7340
7341 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7342 {
7343         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7344         struct io_ring_ctx *ctx;
7345         bool first_add;
7346         int delay = HZ;
7347
7348         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7349         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7350
7351         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7352                 delay = 0;
7353
7354         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7355         if (!delay)
7356                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7357         else if (first_add)
7358                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7359 }
7360
7361 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7362                         struct io_ring_ctx *ctx)
7363 {
7364         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7365
7366         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7367         if (!ref_node)
7368                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7369
7370         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7371                             0, GFP_KERNEL)) {
7372                 kfree(ref_node);
7373                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7374         }
7375         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7376         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7377         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7378         return ref_node;
7379 }
7380
7381 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7382 {
7383         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7384         kfree(ref_node);
7385 }
7386
7387 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7388                                  unsigned nr_args)
7389 {
7390         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7391         unsigned nr_tables, i;
7392         struct file *file;
7393         int fd, ret = -ENOMEM;
7394         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7395         struct fixed_file_data *file_data;
7396
7397         if (ctx->file_data)
7398                 return -EBUSY;
7399         if (!nr_args)
7400                 return -EINVAL;
7401         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7402                 return -EMFILE;
7403
7404         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7405         if (!file_data)
7406                 return -ENOMEM;
7407         file_data->ctx = ctx;
7408         init_completion(&file_data->done);
7409         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7410         spin_lock_init(&file_data->lock);
7411
7412         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7413         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7414                                    GFP_KERNEL);
7415         if (!file_data->table)
7416                 goto out_free;
7417
7418         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7419                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7420                 goto out_free;
7421
7422         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7423                 goto out_ref;
7424         ctx->file_data = file_data;
7425
7426         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7427                 struct fixed_file_table *table;
7428                 unsigned index;
7429
7430                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7431                         ret = -EFAULT;
7432                         goto out_fput;
7433                 }
7434                 /* allow sparse sets */
7435                 if (fd == -1)
7436                         continue;
7437
7438                 file = fget(fd);
7439                 ret = -EBADF;
7440                 if (!file)
7441                         goto out_fput;
7442
7443                 /*
7444                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7445                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7446                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7447                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7448                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7449                  */
7450                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7451                         fput(file);
7452                         goto out_fput;
7453                 }
7454                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7455                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7456                 table->files[index] = file;
7457         }
7458
7459         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7460         if (ret) {
7461                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7462                 return ret;
7463         }
7464
7465         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7466         if (IS_ERR(ref_node)) {
7467                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7468                 return PTR_ERR(ref_node);
7469         }
7470
7471         file_data->node = ref_node;
7472         spin_lock(&file_data->lock);
7473         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7474         spin_unlock(&file_data->lock);
7475         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7476         return ret;
7477 out_fput:
7478         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7479                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7480                 if (file)
7481                         fput(file);
7482         }
7483         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7484                 kfree(file_data->table[i].files);
7485         ctx->nr_user_files = 0;
7486 out_ref:
7487         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7488 out_free:
7489         kfree(file_data->table);
7490         kfree(file_data);
7491         ctx->file_data = NULL;
7492         return ret;
7493 }
7494
7495 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7496                                 int index)
7497 {
7498 #if defined(CONFIG_UNIX)
7499         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7500         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7501         struct sk_buff *skb;
7502
7503         /*
7504          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7505          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7506          * and filling it in.
7507          */
7508         spin_lock_irq(&head->lock);
7509         skb = skb_peek(head);
7510         if (skb) {
7511                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7512
7513                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7514                         __skb_unlink(skb, head);
7515                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7516                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7517                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7518                         fpl->count++;
7519                         spin_lock_irq(&head->lock);
7520                         __skb_queue_head(head, skb);
7521                 } else {
7522                         skb = NULL;
7523                 }
7524         }
7525         spin_unlock_irq(&head->lock);
7526
7527         if (skb) {
7528                 fput(file);
7529                 return 0;
7530         }
7531
7532         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7533 #else
7534         return 0;
7535 #endif
7536 }
7537
7538 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7539                                  struct file *file)
7540 {
7541         struct io_file_put *pfile;
7542         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7543
7544         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7545         if (!pfile)
7546                 return -ENOMEM;
7547
7548         pfile->file = file;
7549         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7550
7551         return 0;
7552 }
7553
7554 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7555                                  struct io_uring_files_update *up,
7556                                  unsigned nr_args)
7557 {
7558         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7559         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7560         struct file *file;
7561         __s32 __user *fds;
7562         int fd, i, err;
7563         __u32 done;
7564         bool needs_switch = false;
7565
7566         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7567                 return -EOVERFLOW;
7568         if (done > ctx->nr_user_files)
7569                 return -EINVAL;
7570
7571         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7572         if (IS_ERR(ref_node))
7573                 return PTR_ERR(ref_node);
7574
7575         done = 0;
7576         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7577         while (nr_args) {
7578                 struct fixed_file_table *table;
7579                 unsigned index;
7580
7581                 err = 0;
7582                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7583                         err = -EFAULT;
7584                         break;
7585                 }
7586                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7587                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7588                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7589                 if (table->files[index]) {
7590                         file = table->files[index];
7591                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7592                         if (err)
7593                                 break;
7594                         table->files[index] = NULL;
7595                         needs_switch = true;
7596                 }
7597                 if (fd != -1) {
7598                         file = fget(fd);
7599                         if (!file) {
7600                                 err = -EBADF;
7601                                 break;
7602                         }
7603                         /*
7604                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7605                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7606                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7607                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7608                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7609                          * support regular read/write anyway.
7610                          */
7611                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7612                                 fput(file);
7613                                 err = -EBADF;
7614                                 break;
7615                         }
7616                         table->files[index] = file;
7617                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7618                         if (err) {
7619                                 table->files[index] = NULL;
7620                                 fput(file);
7621                                 break;
7622                         }
7623                 }
7624                 nr_args--;
7625                 done++;
7626                 up->offset++;
7627         }
7628
7629         if (needs_switch) {
7630                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7631                 spin_lock(&data->lock);
7632                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7633                 data->node = ref_node;
7634                 spin_unlock(&data->lock);
7635                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7636         } else
7637                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7638
7639         return done ? done : err;
7640 }
7641
7642 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7643                                unsigned nr_args)
7644 {
7645         struct io_uring_files_update up;
7646
7647         if (!ctx->file_data)
7648                 return -ENXIO;
7649         if (!nr_args)
7650                 return -EINVAL;
7651         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7652                 return -EFAULT;
7653         if (up.resv)
7654                 return -EINVAL;
7655
7656         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7657 }
7658
7659 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7660 {
7661         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7662
7663         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7664         io_put_req(req);
7665 }
7666
7667 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7668                               struct io_uring_params *p)
7669 {
7670         struct io_wq_data data;
7671         struct fd f;
7672         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7673         unsigned int concurrency;
7674         int ret = 0;
7675
7676         data.user = ctx->user;
7677         data.free_work = io_free_work;
7678         data.do_work = io_wq_submit_work;
7679
7680         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7681                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7682                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7683
7684                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7685                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7686                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7687                         ctx->io_wq = NULL;
7688                 }
7689                 return ret;
7690         }
7691
7692         f = fdget(p->wq_fd);
7693         if (!f.file)
7694                 return -EBADF;
7695
7696         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7697                 ret = -EINVAL;
7698                 goto out_fput;
7699         }
7700
7701         ctx_attach = f.file->private_data;
7702         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7703         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7704                 ret = -EINVAL;
7705                 goto out_fput;
7706         }
7707
7708         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7709 out_fput:
7710         fdput(f);
7711         return ret;
7712 }
7713
7714 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7715 {
7716         struct io_uring_task *tctx;
7717         int ret;
7718
7719         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7720         if (unlikely(!tctx))
7721                 return -ENOMEM;
7722
7723         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7724         if (unlikely(ret)) {
7725                 kfree(tctx);
7726                 return ret;
7727         }
7728
7729         xa_init(&tctx->xa);
7730         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7731         tctx->last = NULL;
7732         tctx->in_idle = 0;
7733         io_init_identity(&tctx->__identity);
7734         tctx->identity = &tctx->__identity;
7735         task->io_uring = tctx;
7736         return 0;
7737 }
7738
7739 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7740 {
7741         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7742
7743         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7744         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7745         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7746                 kfree(tctx->identity);
7747         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7748         kfree(tctx);
7749         tsk->io_uring = NULL;
7750 }
7751
7752 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7753                                 struct io_uring_params *p)
7754 {
7755         int ret;
7756
7757         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7758                 struct io_sq_data *sqd;
7759
7760                 ret = -EPERM;
7761                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7762                         goto err;
7763
7764                 sqd = io_get_sq_data(p);
7765                 if (IS_ERR(sqd)) {
7766                         ret = PTR_ERR(sqd);
7767                         goto err;
7768                 }
7769
7770                 ctx->sq_data = sqd;
7771                 io_sq_thread_park(sqd);
7772                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7773                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7774                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7775                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7776
7777                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7778                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7779                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7780
7781                 if (sqd->thread)
7782                         goto done;
7783
7784                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7785                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7786
7787                         ret = -EINVAL;
7788                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7789                                 goto err;
7790                         if (!cpu_online(cpu))
7791                                 goto err;
7792
7793                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7794                                                         cpu, "io_uring-sq");
7795                 } else {
7796                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7797                                                         "io_uring-sq");
7798                 }
7799                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7800                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7801                         sqd->thread = NULL;
7802                         goto err;
7803                 }
7804                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7805                 if (ret)
7806                         goto err;
7807         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7808                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7809                 ret = -EINVAL;
7810                 goto err;
7811         }
7812
7813 done:
7814         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7815         if (ret)
7816                 goto err;
7817
7818         return 0;
7819 err:
7820         io_finish_async(ctx);
7821         return ret;
7822 }
7823
7824 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7825 {
7826         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7827
7828         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7829                 wake_up_process(sqd->thread);
7830 }
7831
7832 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7833                                       unsigned long nr_pages)
7834 {
7835         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7836 }
7837
7838 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7839                                    unsigned long nr_pages)
7840 {
7841         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7842
7843         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7844         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7845
7846         do {
7847                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7848                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7849                 if (new_pages > page_limit)
7850                         return -ENOMEM;
7851         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7852                                         new_pages) != cur_pages);
7853
7854         return 0;
7855 }
7856
7857 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7858                              enum io_mem_account acct)
7859 {
7860         if (ctx->limit_mem)
7861                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7862
7863         if (ctx->mm_account) {
7864                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7865                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7866                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7867                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7868         }
7869 }
7870
7871 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7872                           enum io_mem_account acct)
7873 {
7874         int ret;
7875
7876         if (ctx->limit_mem) {
7877                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7878                 if (ret)
7879                         return ret;
7880         }
7881
7882         if (ctx->mm_account) {
7883                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7884                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7885                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7886                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7887         }
7888
7889         return 0;
7890 }
7891
7892 static void io_mem_free(void *ptr)
7893 {
7894         struct page *page;
7895
7896         if (!ptr)
7897                 return;
7898
7899         page = virt_to_head_page(ptr);
7900         if (put_page_testzero(page))
7901                 free_compound_page(page);
7902 }
7903
7904 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7905 {
7906         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7907                                 __GFP_NORETRY;
7908
7909         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7910 }
7911
7912 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7913                                 size_t *sq_offset)
7914 {
7915         struct io_rings *rings;
7916         size_t off, sq_array_size;
7917
7918         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7919         if (off == SIZE_MAX)
7920                 return SIZE_MAX;
7921
7922 #ifdef CONFIG_SMP
7923         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7924         if (off == 0)
7925                 return SIZE_MAX;
7926 #endif
7927
7928         if (sq_offset)
7929                 *sq_offset = off;
7930
7931         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7932         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7933                 return SIZE_MAX;
7934
7935         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7936                 return SIZE_MAX;
7937
7938         return off;
7939 }
7940
7941 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7942 {
7943         size_t pages;
7944
7945         pages = (size_t)1 << get_order(
7946                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7947         pages += (size_t)1 << get_order(
7948                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7949
7950         return pages;
7951 }
7952
7953 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7954 {
7955         int i, j;
7956
7957         if (!ctx->user_bufs)
7958                 return -ENXIO;
7959
7960         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7961                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7962
7963                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7964                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7965
7966                 if (imu->acct_pages)
7967                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7968                 kvfree(imu->bvec);
7969                 imu->nr_bvecs = 0;
7970         }
7971
7972         kfree(ctx->user_bufs);
7973         ctx->user_bufs = NULL;
7974         ctx->nr_user_bufs = 0;
7975         return 0;
7976 }
7977
7978 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7979                        void __user *arg, unsigned index)
7980 {
7981         struct iovec __user *src;
7982
7983 #ifdef CONFIG_COMPAT
7984         if (ctx->compat) {
7985                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7986                 struct compat_iovec ciov;
7987
7988                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7989                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7990                         return -EFAULT;
7991
7992                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7993                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7994                 return 0;
7995         }
7996 #endif
7997         src = (struct iovec __user *) arg;
7998         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7999                 return -EFAULT;
8000         return 0;
8001 }
8002
8003 /*
8004  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8005  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8006  * match that one.
8007  *
8008  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8009  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8010  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8011  */
8012 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8013                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8014 {
8015         int i, j;
8016
8017         /* check current page array */
8018         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8019                 if (!PageCompound(pages[i]))
8020                         continue;
8021                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8022                         return true;
8023         }
8024
8025         /* check previously registered pages */
8026         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8027                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8028
8029                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8030                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8031                                 continue;
8032                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8033                                 return true;
8034                 }
8035         }
8036
8037         return false;
8038 }
8039
8040 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8041                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8042                                  struct page **last_hpage)
8043 {
8044         int i, ret;
8045
8046         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8047                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8048                         imu->acct_pages++;
8049                 } else {
8050                         struct page *hpage;
8051
8052                         hpage = compound_head(pages[i]);
8053                         if (hpage == *last_hpage)
8054                                 continue;
8055                         *last_hpage = hpage;
8056                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8057                                 continue;
8058                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8059                 }
8060         }
8061
8062         if (!imu->acct_pages)
8063                 return 0;
8064
8065         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8066         if (ret)
8067                 imu->acct_pages = 0;
8068         return ret;
8069 }
8070
8071 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8072                                   unsigned nr_args)
8073 {
8074         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8075         struct page **pages = NULL;
8076         struct page *last_hpage = NULL;
8077         int i, j, got_pages = 0;
8078         int ret = -EINVAL;
8079
8080         if (ctx->user_bufs)
8081                 return -EBUSY;
8082         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8083                 return -EINVAL;
8084
8085         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8086                                         GFP_KERNEL);
8087         if (!ctx->user_bufs)
8088                 return -ENOMEM;
8089
8090         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8091                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8092                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8093                 int pret, nr_pages;
8094                 struct iovec iov;
8095                 size_t size;
8096
8097                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8098                 if (ret)
8099                         goto err;
8100
8101                 /*
8102                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8103                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8104                  * submitted if they are wrong.
8105                  */
8106                 ret = -EFAULT;
8107                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8108                         goto err;
8109
8110                 /* arbitrary limit, but we need something */
8111                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8112                         goto err;
8113
8114                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8115                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8116                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8117                 nr_pages = end - start;
8118
8119                 ret = 0;
8120                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8121                         kvfree(vmas);
8122                         kvfree(pages);
8123                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8124                                                 GFP_KERNEL);
8125                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8126                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8127                                         GFP_KERNEL);
8128                         if (!pages || !vmas) {
8129                                 ret = -ENOMEM;
8130                                 goto err;
8131                         }
8132                         got_pages = nr_pages;
8133                 }
8134
8135                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8136                                                 GFP_KERNEL);
8137                 ret = -ENOMEM;
8138                 if (!imu->bvec)
8139                         goto err;
8140
8141                 ret = 0;
8142                 mmap_read_lock(current->mm);
8143                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8144                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8145                                       pages, vmas);
8146                 if (pret == nr_pages) {
8147                         /* don't support file backed memory */
8148                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8149                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8150
8151                                 if (vma->vm_file &&
8152                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8153                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8154                                         break;
8155                                 }
8156                         }
8157                 } else {
8158                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8159                 }
8160                 mmap_read_unlock(current->mm);
8161                 if (ret) {
8162                         /*
8163                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8164                          * release any pages we did get
8165                          */
8166                         if (pret > 0)
8167                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8168                         kvfree(imu->bvec);
8169                         goto err;
8170                 }
8171
8172                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8173                 if (ret) {
8174                         unpin_user_pages(pages, pret);
8175                         kvfree(imu->bvec);
8176                         goto err;
8177                 }
8178
8179                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8180                 size = iov.iov_len;
8181                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8182                         size_t vec_len;
8183
8184                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8185                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8186                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8187                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8188                         off = 0;
8189                         size -= vec_len;
8190                 }
8191                 /* store original address for later verification */
8192                 imu->ubuf = ubuf;
8193                 imu->len = iov.iov_len;
8194                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8195
8196                 ctx->nr_user_bufs++;
8197         }
8198         kvfree(pages);
8199         kvfree(vmas);
8200         return 0;
8201 err:
8202         kvfree(pages);
8203         kvfree(vmas);
8204         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8205         return ret;
8206 }
8207
8208 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8209 {
8210         __s32 __user *fds = arg;
8211         int fd;
8212
8213         if (ctx->cq_ev_fd)
8214                 return -EBUSY;
8215
8216         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8217                 return -EFAULT;
8218
8219         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8220         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8221                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8222                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8223                 return ret;
8224         }
8225
8226         return 0;
8227 }
8228
8229 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8230 {
8231         if (ctx->cq_ev_fd) {
8232                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8233                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8234                 return 0;
8235         }
8236
8237         return -ENXIO;
8238 }
8239
8240 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8241 {
8242         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8243         struct io_buffer *buf = p;
8244
8245         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8246         return 0;
8247 }
8248
8249 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8250 {
8251         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8252         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8253 }
8254
8255 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8256 {
8257         io_finish_async(ctx);
8258         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8259
8260         if (ctx->sqo_task) {
8261                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8262                 ctx->sqo_task = NULL;
8263                 mmdrop(ctx->mm_account);
8264                 ctx->mm_account = NULL;
8265         }
8266
8267 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8268         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8269                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8270 #endif
8271
8272         io_sqe_files_unregister(ctx);
8273         io_eventfd_unregister(ctx);
8274         io_destroy_buffers(ctx);
8275         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8276
8277 #if defined(CONFIG_UNIX)
8278         if (ctx->ring_sock) {
8279                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8280                 sock_release(ctx->ring_sock);
8281         }
8282 #endif
8283
8284         io_mem_free(ctx->rings);
8285         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8286
8287         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8288         free_uid(ctx->user);
8289         put_cred(ctx->creds);
8290         kfree(ctx->cancel_hash);
8291         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8292         kfree(ctx);
8293 }
8294
8295 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8296 {
8297         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8298         __poll_t mask = 0;
8299
8300         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8301         /*
8302          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8303          * io_commit_cqring
8304          */
8305         smp_rmb();
8306         if (!io_sqring_full(ctx))
8307                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8308         if (io_cqring_events(ctx, false))
8309                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8310
8311         return mask;
8312 }
8313
8314 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8315 {
8316         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8317
8318         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8319 }
8320
8321 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8322 {
8323         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8324         struct io_identity *iod;
8325
8326         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8327         if (iod) {
8328                 put_cred(iod->creds);
8329                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8330                         kfree(iod);
8331         }
8332         return 0;
8333 }
8334
8335 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8336 {
8337         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8338                                                exit_work);
8339
8340         /*
8341          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8342          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8343          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8344          * as nobody else will be looking for them.
8345          */
8346         do {
8347                 if (ctx->rings)
8348                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8349                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8350         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8351         io_ring_ctx_free(ctx);
8352 }
8353
8354 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8355 {
8356         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8357         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8358         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8359
8360         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8361         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8362
8363         if (ctx->io_wq)
8364                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8365
8366         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8367         if (ctx->rings)
8368                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8369         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8370         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8371
8372         /*
8373          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8374          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8375          * spurious failure in setting up a new ring.
8376          */
8377         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8378                          ACCT_LOCKED);
8379
8380         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8381         /*
8382          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8383          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8384          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8385          * over using system_wq.
8386          */
8387         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8388 }
8389
8390 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8391 {
8392         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8393
8394         file->private_data = NULL;
8395         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8396         return 0;
8397 }
8398
8399 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8400 {
8401         struct files_struct *files = data;
8402
8403         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8404                                 work->identity->files == files);
8405 }
8406
8407 /*
8408  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8409  */
8410 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8411 {
8412         struct io_kiocb *link;
8413
8414         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8415                 return false;
8416
8417         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8418                 if (link == req)
8419                         return true;
8420         }
8421
8422         return false;
8423 }
8424
8425 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8426                                 struct files_struct *files)
8427 {
8428         struct io_kiocb *link;
8429
8430         if (io_match_files(req, files))
8431                 return true;
8432         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8433                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8434                         if (io_match_files(link, files))
8435                                 return true;
8436                 }
8437         }
8438         return false;
8439 }
8440
8441 /*
8442  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8443  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8444  * parent request if so.
8445  */
8446 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8447 {
8448         struct hlist_node *tmp;
8449         struct io_kiocb *preq;
8450         bool found = false;
8451         int i;
8452
8453         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8454         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8455                 struct hlist_head *list;
8456
8457                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8458                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8459                         found = io_match_link(preq, req);
8460                         if (found) {
8461                                 io_poll_remove_one(preq);
8462                                 break;
8463                         }
8464                 }
8465         }
8466         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8467         return found;
8468 }
8469
8470 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8471                                    struct io_kiocb *req)
8472 {
8473         struct io_kiocb *preq;
8474         bool found = false;
8475
8476         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8477         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8478                 found = io_match_link(preq, req);
8479                 if (found) {
8480                         __io_timeout_cancel(preq);
8481                         break;
8482                 }
8483         }
8484         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8485         return found;
8486 }
8487
8488 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8489 {
8490         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8491 }
8492
8493 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8494 {
8495         enum io_wq_cancel cret;
8496
8497         /* cancel this particular work, if it's running */
8498         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8499         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8500                 return;
8501
8502         /* find links that hold this pending, cancel those */
8503         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8504         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8505                 return;
8506
8507         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8508         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8509                 return;
8510
8511         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8512         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8513 }
8514
8515 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8516                                   struct files_struct *files)
8517 {
8518         struct io_defer_entry *de = NULL;
8519         LIST_HEAD(list);
8520
8521         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8522         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8523                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8524                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8525                         break;
8526                 }
8527         }
8528         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8529
8530         while (!list_empty(&list)) {
8531                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8532                 list_del_init(&de->list);
8533                 req_set_fail_links(de->req);
8534                 io_put_req(de->req);
8535                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8536                 kfree(de);
8537         }
8538 }
8539
8540 /*
8541  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8542  */
8543 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8544                                   struct files_struct *files)
8545 {
8546         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8547                 return false;
8548
8549         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8550         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8551         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8552
8553         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8554                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8555                 DEFINE_WAIT(wait);
8556
8557                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8558                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8559                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8560                             req->work.identity->files != files)
8561                                 continue;
8562                         /* req is being completed, ignore */
8563                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8564                                 continue;
8565                         cancel_req = req;
8566                         break;
8567                 }
8568                 if (cancel_req)
8569                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8570                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8571                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8572
8573                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8574                 if (!cancel_req)
8575                         break;
8576                 /* cancel this request, or head link requests */
8577                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8578                 io_put_req(cancel_req);
8579                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8580                 io_run_task_work();
8581                 schedule();
8582                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8583         }
8584
8585         return true;
8586 }
8587
8588 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8589 {
8590         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8591         struct task_struct *task = data;
8592
8593         return io_task_match(req, task);
8594 }
8595
8596 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8597                                             struct task_struct *task,
8598                                             struct files_struct *files)
8599 {
8600         bool ret;
8601
8602         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8603         if (!files) {
8604                 enum io_wq_cancel cret;
8605
8606                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8607                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8608                         ret = true;
8609
8610                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8611                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8612                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8613                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8614                                 ret = true;
8615                         }
8616                 }
8617
8618                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8619                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8620         }
8621
8622         return ret;
8623 }
8624
8625 /*
8626  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8627  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8628  * looping until none are found.
8629  */
8630 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8631                                           struct files_struct *files)
8632 {
8633         struct task_struct *task = current;
8634
8635         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data)
8636                 task = ctx->sq_data->thread;
8637
8638         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8639
8640         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8641                 io_run_task_work();
8642                 cond_resched();
8643         }
8644 }
8645
8646 /*
8647  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8648  */
8649 static int io_uring_add_task_file(struct file *file)
8650 {
8651         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8652
8653         if (unlikely(!tctx)) {
8654                 int ret;
8655
8656                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8657                 if (unlikely(ret))
8658                         return ret;
8659                 tctx = current->io_uring;
8660         }
8661         if (tctx->last != file) {
8662                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8663
8664                 if (!old) {
8665                         get_file(file);
8666                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8667                 }
8668                 tctx->last = file;
8669         }
8670
8671         return 0;
8672 }
8673
8674 /*
8675  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8676  */
8677 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8678 {
8679         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8680
8681         if (tctx->last == file)
8682                 tctx->last = NULL;
8683         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8684         if (file)
8685                 fput(file);
8686 }
8687
8688 static void __io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8689 {
8690         struct file *old = xa_load(&current->io_uring->xa, (unsigned long)file);
8691
8692         if (old == file)
8693                 io_uring_del_task_file(file);
8694 }
8695
8696 /*
8697  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8698  * pending fput()
8699  */
8700 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file, bool exiting)
8701 {
8702         if (!current->io_uring)
8703                 return;
8704         /*
8705          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8706          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8707          */
8708         if (!exiting && atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
8709                 return;
8710
8711         __io_uring_attempt_task_drop(file);
8712 }
8713
8714 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8715 {
8716         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8717         struct file *file;
8718         unsigned long index;
8719
8720         /* make sure overflow events are dropped */
8721         tctx->in_idle = true;
8722
8723         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8724                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8725
8726                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8727                 if (files)
8728                         io_uring_del_task_file(file);
8729         }
8730 }
8731
8732 /*
8733  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8734  * requests.
8735  */
8736 void __io_uring_task_cancel(void)
8737 {
8738         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8739         DEFINE_WAIT(wait);
8740         s64 inflight;
8741
8742         /* make sure overflow events are dropped */
8743         tctx->in_idle = true;
8744
8745         do {
8746                 /* read completions before cancelations */
8747                 inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8748                 if (!inflight)
8749                         break;
8750                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8751
8752                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8753
8754                 /*
8755                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8756                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8757                  */
8758                 if (inflight != percpu_counter_sum(&tctx->inflight))
8759                         continue;
8760                 schedule();
8761         } while (1);
8762
8763         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8764         tctx->in_idle = false;
8765 }
8766
8767 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8768 {
8769         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8770
8771         /*
8772          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8773          */
8774         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8775                 data = NULL;
8776
8777         io_uring_cancel_task_requests(ctx, data);
8778         io_uring_attempt_task_drop(file, !data);
8779         return 0;
8780 }
8781
8782 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8783                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8784 {
8785         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8786         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8787         struct page *page;
8788         void *ptr;
8789
8790         switch (offset) {
8791         case IORING_OFF_SQ_RING:
8792         case IORING_OFF_CQ_RING:
8793                 ptr = ctx->rings;
8794                 break;
8795         case IORING_OFF_SQES:
8796                 ptr = ctx->sq_sqes;
8797                 break;
8798         default:
8799                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8800         }
8801
8802         page = virt_to_head_page(ptr);
8803         if (sz > page_size(page))
8804                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8805
8806         return ptr;
8807 }
8808
8809 #ifdef CONFIG_MMU
8810
8811 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8812 {
8813         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8814         unsigned long pfn;
8815         void *ptr;
8816
8817         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8818         if (IS_ERR(ptr))
8819                 return PTR_ERR(ptr);
8820
8821         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8822         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8823 }
8824
8825 #else /* !CONFIG_MMU */
8826
8827 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8828 {
8829         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8830 }
8831
8832 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8833 {
8834         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8835 }
8836
8837 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8838         unsigned long addr, unsigned long len,
8839         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8840 {
8841         void *ptr;
8842
8843         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8844         if (IS_ERR(ptr))
8845                 return PTR_ERR(ptr);
8846
8847         return (unsigned long) ptr;
8848 }
8849
8850 #endif /* !CONFIG_MMU */
8851
8852 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8853 {
8854         DEFINE_WAIT(wait);
8855
8856         do {
8857                 if (!io_sqring_full(ctx))
8858                         break;
8859
8860                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8861
8862                 if (!io_sqring_full(ctx))
8863                         break;
8864
8865                 schedule();
8866         } while (!signal_pending(current));
8867
8868         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8869 }
8870
8871 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8872                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8873                 size_t, sigsz)
8874 {
8875         struct io_ring_ctx *ctx;
8876         long ret = -EBADF;
8877         int submitted = 0;
8878         struct fd f;
8879
8880         io_run_task_work();
8881
8882         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8883                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8884                 return -EINVAL;
8885
8886         f = fdget(fd);
8887         if (!f.file)
8888                 return -EBADF;
8889
8890         ret = -EOPNOTSUPP;
8891         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8892                 goto out_fput;
8893
8894         ret = -ENXIO;
8895         ctx = f.file->private_data;
8896         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8897                 goto out_fput;
8898
8899         ret = -EBADFD;
8900         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8901                 goto out;
8902
8903         /*
8904          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8905          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8906          * we were asked to.
8907          */
8908         ret = 0;
8909         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8910                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8911                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8912                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8913                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8914                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8915                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8916                 submitted = to_submit;
8917         } else if (to_submit) {
8918                 ret = io_uring_add_task_file(f.file);
8919                 if (unlikely(ret))
8920                         goto out;
8921                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8922                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8923                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8924
8925                 if (submitted != to_submit)
8926                         goto out;
8927         }
8928         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8929                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8930
8931                 /*
8932                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8933                  * space applications don't need to do io completion events
8934                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8935                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8936                  */
8937                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8938                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8939                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8940                 } else {
8941                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8942                 }
8943         }
8944
8945 out:
8946         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8947 out_fput:
8948         fdput(f);
8949         return submitted ? submitted : ret;
8950 }
8951
8952 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8953 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8954 {
8955         const struct cred *cred = p;
8956         struct seq_file *m = data;
8957         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8958         struct group_info *gi;
8959         kernel_cap_t cap;
8960         unsigned __capi;
8961         int g;
8962
8963         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8964         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8965         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8966         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8967         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8968         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8969         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8970         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8971         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8972         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8973         gi = cred->group_info;
8974         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8975                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8976                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8977         }
8978         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8979         cap = cred->cap_effective;
8980         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8981                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8982         seq_putc(m, '\n');
8983         return 0;
8984 }
8985
8986 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8987 {
8988         struct io_sq_data *sq = NULL;
8989         bool has_lock;
8990         int i;
8991
8992         /*
8993          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
8994          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
8995          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
8996          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
8997          */
8998         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
8999
9000         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9001                 sq = ctx->sq_data;
9002
9003         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9004         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9005         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9006         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9007                 struct fixed_file_table *table;
9008                 struct file *f;
9009
9010                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9011                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9012                 if (f)
9013                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9014                 else
9015                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9016         }
9017         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9018         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9019                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9020
9021                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9022                                                 (unsigned int) buf->len);
9023         }
9024         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9025                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9026                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9027         }
9028         seq_printf(m, "PollList:\n");
9029         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9030         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9031                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9032                 struct io_kiocb *req;
9033
9034                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9035                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9036                                         req->task->task_works != NULL);
9037         }
9038         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9039         if (has_lock)
9040                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9041 }
9042
9043 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9044 {
9045         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9046
9047         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9048                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9049                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9050         }
9051 }
9052 #endif
9053
9054 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9055         .release        = io_uring_release,
9056         .flush          = io_uring_flush,
9057         .mmap           = io_uring_mmap,
9058 #ifndef CONFIG_MMU
9059         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9060         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9061 #endif
9062         .poll           = io_uring_poll,
9063         .fasync         = io_uring_fasync,
9064 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9065         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9066 #endif
9067 };
9068
9069 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9070                                   struct io_uring_params *p)
9071 {
9072         struct io_rings *rings;
9073         size_t size, sq_array_offset;
9074
9075         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9076         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9077         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9078
9079         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9080         if (size == SIZE_MAX)
9081                 return -EOVERFLOW;
9082
9083         rings = io_mem_alloc(size);
9084         if (!rings)
9085                 return -ENOMEM;
9086
9087         ctx->rings = rings;
9088         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9089         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9090         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9091         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9092         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9093         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9094         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9095
9096         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9097         if (size == SIZE_MAX) {
9098                 io_mem_free(ctx->rings);
9099                 ctx->rings = NULL;
9100                 return -EOVERFLOW;
9101         }
9102
9103         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9104         if (!ctx->sq_sqes) {
9105                 io_mem_free(ctx->rings);
9106                 ctx->rings = NULL;
9107                 return -ENOMEM;
9108         }
9109
9110         return 0;
9111 }
9112
9113 /*
9114  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9115  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9116  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9117  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9118  */
9119 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9120 {
9121         struct file *file;
9122         int ret;
9123
9124 #if defined(CONFIG_UNIX)
9125         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9126                                 &ctx->ring_sock);
9127         if (ret)
9128                 return ret;
9129 #endif
9130
9131         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9132         if (ret < 0)
9133                 goto err;
9134
9135         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9136                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9137         if (IS_ERR(file)) {
9138 err_fd:
9139                 put_unused_fd(ret);
9140                 ret = PTR_ERR(file);
9141                 goto err;
9142         }
9143
9144 #if defined(CONFIG_UNIX)
9145         ctx->ring_sock->file = file;
9146 #endif
9147         if (unlikely(io_uring_add_task_file(file))) {
9148                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9149                 goto err_fd;
9150         }
9151         fd_install(ret, file);
9152         return ret;
9153 err:
9154 #if defined(CONFIG_UNIX)
9155         sock_release(ctx->ring_sock);
9156         ctx->ring_sock = NULL;
9157 #endif
9158         return ret;
9159 }
9160
9161 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9162                            struct io_uring_params __user *params)
9163 {
9164         struct user_struct *user = NULL;
9165         struct io_ring_ctx *ctx;
9166         bool limit_mem;
9167         int ret;
9168
9169         if (!entries)
9170                 return -EINVAL;
9171         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9172                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9173                         return -EINVAL;
9174                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9175         }
9176
9177         /*
9178          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9179          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9180          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9181          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9182          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9183          * of CQ ring entries manually.
9184          */
9185         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9186         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9187                 /*
9188                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9189                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9190                  * any cq vs sq ring sizing.
9191                  */
9192                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9193                         return -EINVAL;
9194                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9195                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9196                                 return -EINVAL;
9197                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9198                 }
9199                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9200         } else {
9201                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9202         }
9203
9204         user = get_uid(current_user());
9205         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9206
9207         if (limit_mem) {
9208                 ret = __io_account_mem(user,
9209                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9210                 if (ret) {
9211                         free_uid(user);
9212                         return ret;
9213                 }
9214         }
9215
9216         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9217         if (!ctx) {
9218                 if (limit_mem)
9219                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9220                                                                 p->cq_entries));
9221                 free_uid(user);
9222                 return -ENOMEM;
9223         }
9224         ctx->compat = in_compat_syscall();
9225         ctx->user = user;
9226         ctx->creds = get_current_cred();
9227 #ifdef CONFIG_AUDIT
9228         ctx->loginuid = current->loginuid;
9229         ctx->sessionid = current->sessionid;
9230 #endif
9231         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9232
9233         /*
9234          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9235          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9236          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9237          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9238          */
9239         mmgrab(current->mm);
9240         ctx->mm_account = current->mm;
9241
9242 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9243         /*
9244          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9245          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9246          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9247          * block layer.
9248          */
9249         rcu_read_lock();
9250         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9251         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9252         rcu_read_unlock();
9253         if (!ret) {
9254                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9255                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9256                 ret = -ENODEV;
9257                 goto err;
9258         }
9259 #endif
9260
9261         /*
9262          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9263          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9264          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9265          * will un-account as well.
9266          */
9267         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9268                        ACCT_LOCKED);
9269         ctx->limit_mem = limit_mem;
9270
9271         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9272         if (ret)
9273                 goto err;
9274
9275         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9276         if (ret)
9277                 goto err;
9278
9279         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9280                 io_sq_offload_start(ctx);
9281
9282         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9283         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9284         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9285         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9286         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9287         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9288         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9289         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9290
9291         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9292         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9293         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9294         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9295         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9296         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9297         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9298         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9299
9300         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9301                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9302                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9303                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9304
9305         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9306                 ret = -EFAULT;
9307                 goto err;
9308         }
9309
9310         /*
9311          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9312          * having closed it before we finish setup
9313          */
9314         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9315         if (ret < 0)
9316                 goto err;
9317
9318         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9319         return ret;
9320 err:
9321         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9322         return ret;
9323 }
9324
9325 /*
9326  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9327  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9328  * params structure passed in.
9329  */
9330 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9331 {
9332         struct io_uring_params p;
9333         int i;
9334
9335         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9336                 return -EFAULT;
9337         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9338                 if (p.resv[i])
9339                         return -EINVAL;
9340         }
9341
9342         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9343                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9344                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9345                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9346                 return -EINVAL;
9347
9348         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9349 }
9350
9351 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9352                 struct io_uring_params __user *, params)
9353 {
9354         return io_uring_setup(entries, params);
9355 }
9356
9357 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9358 {
9359         struct io_uring_probe *p;
9360         size_t size;
9361         int i, ret;
9362
9363         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9364         if (size == SIZE_MAX)
9365                 return -EOVERFLOW;
9366         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9367         if (!p)
9368                 return -ENOMEM;
9369
9370         ret = -EFAULT;
9371         if (copy_from_user(p, arg, size))
9372                 goto out;
9373         ret = -EINVAL;
9374         if (memchr_inv(p, 0, size))
9375                 goto out;
9376
9377         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9378         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9379                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9380
9381         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9382                 p->ops[i].op = i;
9383                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9384                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9385         }
9386         p->ops_len = i;
9387
9388         ret = 0;
9389         if (copy_to_user(arg, p, size))
9390                 ret = -EFAULT;
9391 out:
9392         kfree(p);
9393         return ret;
9394 }
9395
9396 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9397 {
9398         struct io_identity *id;
9399         int ret;
9400
9401         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9402         if (unlikely(!id))
9403                 return -ENOMEM;
9404
9405         io_init_identity(id);
9406         id->creds = get_current_cred();
9407
9408         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9409         if (ret < 0) {
9410                 put_cred(id->creds);
9411                 kfree(id);
9412         }
9413         return ret;
9414 }
9415
9416 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9417 {
9418         struct io_identity *iod;
9419
9420         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9421         if (iod) {
9422                 put_cred(iod->creds);
9423                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9424                         kfree(iod);
9425                 return 0;
9426         }
9427
9428         return -EINVAL;
9429 }
9430
9431 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9432                                     unsigned int nr_args)
9433 {
9434         struct io_uring_restriction *res;
9435         size_t size;
9436         int i, ret;
9437
9438         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9439         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9440                 return -EBADFD;
9441
9442         /* We allow only a single restrictions registration */
9443         if (ctx->restrictions.registered)
9444                 return -EBUSY;
9445
9446         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9447                 return -EINVAL;
9448
9449         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9450         if (size == SIZE_MAX)
9451                 return -EOVERFLOW;
9452
9453         res = memdup_user(arg, size);
9454         if (IS_ERR(res))
9455                 return PTR_ERR(res);
9456
9457         ret = 0;
9458
9459         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9460                 switch (res[i].opcode) {
9461                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9462                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9463                                 ret = -EINVAL;
9464                                 goto out;
9465                         }
9466
9467                         __set_bit(res[i].register_op,
9468                                   ctx->restrictions.register_op);
9469                         break;
9470                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9471                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9472                                 ret = -EINVAL;
9473                                 goto out;
9474                         }
9475
9476                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9477                         break;
9478                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9479                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9480                         break;
9481                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9482                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9483                         break;
9484                 default:
9485                         ret = -EINVAL;
9486                         goto out;
9487                 }
9488         }
9489
9490 out:
9491         /* Reset all restrictions if an error happened */
9492         if (ret != 0)
9493                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9494         else
9495                 ctx->restrictions.registered = true;
9496
9497         kfree(res);
9498         return ret;
9499 }
9500
9501 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9502 {
9503         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9504                 return -EBADFD;
9505
9506         if (ctx->restrictions.registered)
9507                 ctx->restricted = 1;
9508
9509         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9510
9511         io_sq_offload_start(ctx);
9512
9513         return 0;
9514 }
9515
9516 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9517 {
9518         switch (op) {
9519         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9520         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9521         case IORING_REGISTER_PROBE:
9522         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9523         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9524                 return false;
9525         default:
9526                 return true;
9527         }
9528 }
9529
9530 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9531                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9532         __releases(ctx->uring_lock)
9533         __acquires(ctx->uring_lock)
9534 {
9535         int ret;
9536
9537         /*
9538          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9539          * someone else killed the ctx or is already going through
9540          * io_uring_register().
9541          */
9542         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9543                 return -ENXIO;
9544
9545         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9546                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9547
9548                 /*
9549                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9550                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9551                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9552                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9553                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9554                  * after we've killed the percpu ref.
9555                  */
9556                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9557                 do {
9558                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9559                         if (!ret)
9560                                 break;
9561                         ret = io_run_task_work_sig();
9562                         if (ret < 0)
9563                                 break;
9564                 } while (1);
9565
9566                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9567
9568                 if (ret) {
9569                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9570                         goto out_quiesce;
9571                 }
9572         }
9573
9574         if (ctx->restricted) {
9575                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9576                         ret = -EINVAL;
9577                         goto out;
9578                 }
9579
9580                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9581                         ret = -EACCES;
9582                         goto out;
9583                 }
9584         }
9585
9586         switch (opcode) {
9587         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9588                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9589                 break;
9590         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9591                 ret = -EINVAL;
9592                 if (arg || nr_args)
9593                         break;
9594                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9595                 break;
9596         case IORING_REGISTER_FILES:
9597                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9598                 break;
9599         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9600                 ret = -EINVAL;
9601                 if (arg || nr_args)
9602                         break;
9603                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9604                 break;
9605         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9606                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9607                 break;
9608         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9609         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9610                 ret = -EINVAL;
9611                 if (nr_args != 1)
9612                         break;
9613                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9614                 if (ret)
9615                         break;
9616                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9617                         ctx->eventfd_async = 1;
9618                 else
9619                         ctx->eventfd_async = 0;
9620                 break;
9621         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9622                 ret = -EINVAL;
9623                 if (arg || nr_args)
9624                         break;
9625                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9626                 break;
9627         case IORING_REGISTER_PROBE:
9628                 ret = -EINVAL;
9629                 if (!arg || nr_args > 256)
9630                         break;
9631                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9632                 break;
9633         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9634                 ret = -EINVAL;
9635                 if (arg || nr_args)
9636                         break;
9637                 ret = io_register_personality(ctx);
9638                 break;
9639         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9640                 ret = -EINVAL;
9641                 if (arg)
9642                         break;
9643                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9644                 break;
9645         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9646                 ret = -EINVAL;
9647                 if (arg || nr_args)
9648                         break;
9649                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9650                 break;
9651         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9652                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9653                 break;
9654         default:
9655                 ret = -EINVAL;
9656                 break;
9657         }
9658
9659 out:
9660         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9661                 /* bring the ctx back to life */
9662                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9663 out_quiesce:
9664                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9665         }
9666         return ret;
9667 }
9668
9669 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9670                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9671 {
9672         struct io_ring_ctx *ctx;
9673         long ret = -EBADF;
9674         struct fd f;
9675
9676         f = fdget(fd);
9677         if (!f.file)
9678                 return -EBADF;
9679
9680         ret = -EOPNOTSUPP;
9681         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9682                 goto out_fput;
9683
9684         ctx = f.file->private_data;
9685
9686         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9687         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9688         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9689         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9690                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9691 out_fput:
9692         fdput(f);
9693         return ret;
9694 }
9695
9696 static int __init io_uring_init(void)
9697 {
9698 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9699         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9700         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9701 } while (0)
9702
9703 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9704         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9705         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9706         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9707         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9708         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9709         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9710         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9711         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9712         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9713         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9714         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9715         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9716         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9717         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9718         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9719         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9720         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9721         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9722         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9723         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9724         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9725         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9726         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9727         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9728         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9729         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9730         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9731         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9732         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9733         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9734
9735         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9736         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9737         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9738         return 0;
9739 };
9740 __initcall(io_uring_init);