ffd91844b2e5d65a34357c0ab829a233b9a93283
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81 #include <linux/tracehook.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
94
95 /* only define max */
96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
99
100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
103
104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
105
106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
111
112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
113
114 struct io_uring {
115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
117 };
118
119 /*
120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
122  *
123  * The offsets to the member fields are published through struct
124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
125  */
126 struct io_rings {
127         /*
128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
129          * masked to get valid indices.
130          *
131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
133          * cq ring.
134          */
135         struct io_uring         sq, cq;
136         /*
137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
138          * ring_entries - 1)
139          */
140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
143         /*
144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
145          * invalid index stored in array
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
149          * cached value).
150          *
151          * After a new SQ head value was read by the application this
152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
153          * the new SQ head (and possibly more).
154          */
155         u32                     sq_dropped;
156         /*
157          * Runtime SQ flags
158          *
159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
160          * application.
161          *
162          * The application needs a full memory barrier before checking
163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
164          */
165         u32                     sq_flags;
166         /*
167          * Runtime CQ flags
168          *
169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
170          * kernel.
171          */
172         u32                     cq_flags;
173         /*
174          * Number of completion events lost because the queue was full;
175          * this should be avoided by the application by making sure
176          * there are not more requests pending than there is space in
177          * the completion queue.
178          *
179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
181          * cached value).
182          *
183          * As completion events come in out of order this counter is not
184          * ordered with any other data.
185          */
186         u32                     cq_overflow;
187         /*
188          * Ring buffer of completion events.
189          *
190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
191          * produced, so the application is allowed to modify pending
192          * entries.
193          */
194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
195 };
196
197 enum io_uring_cmd_flags {
198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
200 };
201
202 struct io_mapped_ubuf {
203         u64             ubuf;
204         u64             ubuf_end;
205         unsigned int    nr_bvecs;
206         unsigned long   acct_pages;
207         struct bio_vec  bvec[];
208 };
209
210 struct io_ring_ctx;
211
212 struct io_overflow_cqe {
213         struct io_uring_cqe cqe;
214         struct list_head list;
215 };
216
217 struct io_fixed_file {
218         /* file * with additional FFS_* flags */
219         unsigned long file_ptr;
220 };
221
222 struct io_rsrc_put {
223         struct list_head list;
224         u64 tag;
225         union {
226                 void *rsrc;
227                 struct file *file;
228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
229         };
230 };
231
232 struct io_file_table {
233         struct io_fixed_file *files;
234 };
235
236 struct io_rsrc_node {
237         struct percpu_ref               refs;
238         struct list_head                node;
239         struct list_head                rsrc_list;
240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
241         struct llist_node               llist;
242         bool                            done;
243 };
244
245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
246
247 struct io_rsrc_data {
248         struct io_ring_ctx              *ctx;
249
250         u64                             **tags;
251         unsigned int                    nr;
252         rsrc_put_fn                     *do_put;
253         atomic_t                        refs;
254         struct completion               done;
255         bool                            quiesce;
256 };
257
258 struct io_buffer {
259         struct list_head list;
260         __u64 addr;
261         __u32 len;
262         __u16 bid;
263 };
264
265 struct io_restriction {
266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
268         u8 sqe_flags_allowed;
269         u8 sqe_flags_required;
270         bool registered;
271 };
272
273 enum {
274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
276 };
277
278 struct io_sq_data {
279         refcount_t              refs;
280         atomic_t                park_pending;
281         struct mutex            lock;
282
283         /* ctx's that are using this sqd */
284         struct list_head        ctx_list;
285
286         struct task_struct      *thread;
287         struct wait_queue_head  wait;
288
289         unsigned                sq_thread_idle;
290         int                     sq_cpu;
291         pid_t                   task_pid;
292         pid_t                   task_tgid;
293
294         unsigned long           state;
295         struct completion       exited;
296 };
297
298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
301
302 struct io_submit_link {
303         struct io_kiocb         *head;
304         struct io_kiocb         *last;
305 };
306
307 struct io_submit_state {
308         struct blk_plug         plug;
309         struct io_submit_link   link;
310
311         /*
312          * io_kiocb alloc cache
313          */
314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
315         unsigned int            free_reqs;
316
317         bool                    plug_started;
318
319         /*
320          * Batch completion logic
321          */
322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
323         unsigned int            compl_nr;
324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
325         struct list_head        free_list;
326
327         unsigned int            ios_left;
328 };
329
330 struct io_ring_ctx {
331         /* const or read-mostly hot data */
332         struct {
333                 struct percpu_ref       refs;
334
335                 struct io_rings         *rings;
336                 unsigned int            flags;
337                 unsigned int            compat: 1;
338                 unsigned int            drain_next: 1;
339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
340                 unsigned int            restricted: 1;
341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
342                 unsigned int            drain_active: 1;
343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
344
345         /* submission data */
346         struct {
347                 struct mutex            uring_lock;
348
349                 /*
350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
352                  *
353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
355                  * the queue when needed.
356                  *
357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
358                  * array.
359                  */
360                 u32                     *sq_array;
361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
362                 unsigned                cached_sq_head;
363                 unsigned                sq_entries;
364                 struct list_head        defer_list;
365
366                 /*
367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
369                  */
370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
371                 struct io_file_table    file_table;
372                 unsigned                nr_user_files;
373                 unsigned                nr_user_bufs;
374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
375
376                 struct io_submit_state  submit_state;
377                 struct list_head        timeout_list;
378                 struct list_head        ltimeout_list;
379                 struct list_head        cq_overflow_list;
380                 struct xarray           io_buffers;
381                 struct xarray           personalities;
382                 u32                     pers_next;
383                 unsigned                sq_thread_idle;
384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
385
386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
387         struct list_head        locked_free_list;
388         unsigned int            locked_free_nr;
389
390         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
391         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
392
393         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
394         struct list_head        sqd_list;
395
396         unsigned long           check_cq_overflow;
397
398         struct {
399                 unsigned                cached_cq_tail;
400                 unsigned                cq_entries;
401                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
402                 struct wait_queue_head  poll_wait;
403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
404                 unsigned                cq_extra;
405                 atomic_t                cq_timeouts;
406                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
407                 unsigned                cq_last_tm_flush;
408         } ____cacheline_aligned_in_smp;
409
410         struct {
411                 spinlock_t              completion_lock;
412
413                 spinlock_t              timeout_lock;
414
415                 /*
416                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
417                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
418                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
419                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
420                  */
421                 struct list_head        iopoll_list;
422                 struct hlist_head       *cancel_hash;
423                 unsigned                cancel_hash_bits;
424                 bool                    poll_multi_queue;
425         } ____cacheline_aligned_in_smp;
426
427         struct io_restriction           restrictions;
428
429         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
430         struct {
431                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
432                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
433                 struct io_rsrc_data             *file_data;
434                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
435
436                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
437                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
438                 struct list_head                rsrc_ref_list;
439                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
440         };
441
442         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
443         struct {
444                 #if defined(CONFIG_UNIX)
445                         struct socket           *ring_sock;
446                 #endif
447                 /* hashed buffered write serialization */
448                 struct io_wq_hash               *hash_map;
449
450                 /* Only used for accounting purposes */
451                 struct user_struct              *user;
452                 struct mm_struct                *mm_account;
453
454                 /* ctx exit and cancelation */
455                 struct llist_head               fallback_llist;
456                 struct delayed_work             fallback_work;
457                 struct work_struct              exit_work;
458                 struct list_head                tctx_list;
459                 struct completion               ref_comp;
460         };
461 };
462
463 struct io_uring_task {
464         /* submission side */
465         int                     cached_refs;
466         struct xarray           xa;
467         struct wait_queue_head  wait;
468         const struct io_ring_ctx *last;
469         struct io_wq            *io_wq;
470         struct percpu_counter   inflight;
471         atomic_t                inflight_tracked;
472         atomic_t                in_idle;
473
474         spinlock_t              task_lock;
475         struct io_wq_work_list  task_list;
476         struct callback_head    task_work;
477         bool                    task_running;
478 };
479
480 /*
481  * First field must be the file pointer in all the
482  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
483  */
484 struct io_poll_iocb {
485         struct file                     *file;
486         struct wait_queue_head          *head;
487         __poll_t                        events;
488         bool                            done;
489         bool                            canceled;
490         struct wait_queue_entry         wait;
491 };
492
493 struct io_poll_update {
494         struct file                     *file;
495         u64                             old_user_data;
496         u64                             new_user_data;
497         __poll_t                        events;
498         bool                            update_events;
499         bool                            update_user_data;
500 };
501
502 struct io_close {
503         struct file                     *file;
504         int                             fd;
505 };
506
507 struct io_timeout_data {
508         struct io_kiocb                 *req;
509         struct hrtimer                  timer;
510         struct timespec64               ts;
511         enum hrtimer_mode               mode;
512         u32                             flags;
513 };
514
515 struct io_accept {
516         struct file                     *file;
517         struct sockaddr __user          *addr;
518         int __user                      *addr_len;
519         int                             flags;
520         u32                             file_slot;
521         unsigned long                   nofile;
522 };
523
524 struct io_sync {
525         struct file                     *file;
526         loff_t                          len;
527         loff_t                          off;
528         int                             flags;
529         int                             mode;
530 };
531
532 struct io_cancel {
533         struct file                     *file;
534         u64                             addr;
535 };
536
537 struct io_timeout {
538         struct file                     *file;
539         u32                             off;
540         u32                             target_seq;
541         struct list_head                list;
542         /* head of the link, used by linked timeouts only */
543         struct io_kiocb                 *head;
544         /* for linked completions */
545         struct io_kiocb                 *prev;
546 };
547
548 struct io_timeout_rem {
549         struct file                     *file;
550         u64                             addr;
551
552         /* timeout update */
553         struct timespec64               ts;
554         u32                             flags;
555         bool                            ltimeout;
556 };
557
558 struct io_rw {
559         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
560         struct kiocb                    kiocb;
561         u64                             addr;
562         u64                             len;
563 };
564
565 struct io_connect {
566         struct file                     *file;
567         struct sockaddr __user          *addr;
568         int                             addr_len;
569 };
570
571 struct io_sr_msg {
572         struct file                     *file;
573         union {
574                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
575                 struct user_msghdr __user       *umsg;
576                 void __user                     *buf;
577         };
578         int                             msg_flags;
579         int                             bgid;
580         size_t                          len;
581         struct io_buffer                *kbuf;
582 };
583
584 struct io_open {
585         struct file                     *file;
586         int                             dfd;
587         u32                             file_slot;
588         struct filename                 *filename;
589         struct open_how                 how;
590         unsigned long                   nofile;
591 };
592
593 struct io_rsrc_update {
594         struct file                     *file;
595         u64                             arg;
596         u32                             nr_args;
597         u32                             offset;
598 };
599
600 struct io_fadvise {
601         struct file                     *file;
602         u64                             offset;
603         u32                             len;
604         u32                             advice;
605 };
606
607 struct io_madvise {
608         struct file                     *file;
609         u64                             addr;
610         u32                             len;
611         u32                             advice;
612 };
613
614 struct io_epoll {
615         struct file                     *file;
616         int                             epfd;
617         int                             op;
618         int                             fd;
619         struct epoll_event              event;
620 };
621
622 struct io_splice {
623         struct file                     *file_out;
624         struct file                     *file_in;
625         loff_t                          off_out;
626         loff_t                          off_in;
627         u64                             len;
628         unsigned int                    flags;
629 };
630
631 struct io_provide_buf {
632         struct file                     *file;
633         __u64                           addr;
634         __u32                           len;
635         __u32                           bgid;
636         __u16                           nbufs;
637         __u16                           bid;
638 };
639
640 struct io_statx {
641         struct file                     *file;
642         int                             dfd;
643         unsigned int                    mask;
644         unsigned int                    flags;
645         const char __user               *filename;
646         struct statx __user             *buffer;
647 };
648
649 struct io_shutdown {
650         struct file                     *file;
651         int                             how;
652 };
653
654 struct io_rename {
655         struct file                     *file;
656         int                             old_dfd;
657         int                             new_dfd;
658         struct filename                 *oldpath;
659         struct filename                 *newpath;
660         int                             flags;
661 };
662
663 struct io_unlink {
664         struct file                     *file;
665         int                             dfd;
666         int                             flags;
667         struct filename                 *filename;
668 };
669
670 struct io_mkdir {
671         struct file                     *file;
672         int                             dfd;
673         umode_t                         mode;
674         struct filename                 *filename;
675 };
676
677 struct io_symlink {
678         struct file                     *file;
679         int                             new_dfd;
680         struct filename                 *oldpath;
681         struct filename                 *newpath;
682 };
683
684 struct io_hardlink {
685         struct file                     *file;
686         int                             old_dfd;
687         int                             new_dfd;
688         struct filename                 *oldpath;
689         struct filename                 *newpath;
690         int                             flags;
691 };
692
693 struct io_completion {
694         struct file                     *file;
695         u32                             cflags;
696 };
697
698 struct io_async_connect {
699         struct sockaddr_storage         address;
700 };
701
702 struct io_async_msghdr {
703         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
704         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
705         struct iovec                    *free_iov;
706         struct sockaddr __user          *uaddr;
707         struct msghdr                   msg;
708         struct sockaddr_storage         addr;
709 };
710
711 struct io_async_rw {
712         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
713         const struct iovec              *free_iovec;
714         struct iov_iter                 iter;
715         size_t                          bytes_done;
716         struct wait_page_queue          wpq;
717 };
718
719 enum {
720         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
721         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
722         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
723         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
724         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
725         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
726
727         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
728         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
729         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
730         REQ_F_CUR_POS_BIT,
731         REQ_F_NOWAIT_BIT,
732         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
733         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
734         REQ_F_POLLED_BIT,
735         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
736         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
737         REQ_F_REISSUE_BIT,
738         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
739         REQ_F_CREDS_BIT,
740         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
741         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
742         /* keep async read/write and isreg together and in order */
743         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
744         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
745         REQ_F_ISREG_BIT,
746
747         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
748         __REQ_F_LAST_BIT,
749 };
750
751 enum {
752         /* ctx owns file */
753         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
754         /* drain existing IO first */
755         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
756         /* linked sqes */
757         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
758         /* doesn't sever on completion < 0 */
759         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
760         /* IOSQE_ASYNC */
761         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
762         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
763         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
764
765         /* fail rest of links */
766         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
767         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
768         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
769         /* read/write uses file position */
770         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
771         /* must not punt to workers */
772         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
773         /* has or had linked timeout */
774         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
775         /* needs cleanup */
776         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
777         /* already went through poll handler */
778         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
779         /* buffer already selected */
780         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
781         /* completion is deferred through io_comp_state */
782         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
783         /* caller should reissue async */
784         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
785         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
786         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
787         /* supports async reads */
788         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
789         /* supports async writes */
790         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
791         /* regular file */
792         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
793         /* has creds assigned */
794         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
795         /* skip refcounting if not set */
796         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
797         /* there is a linked timeout that has to be armed */
798         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
799 };
800
801 struct async_poll {
802         struct io_poll_iocb     poll;
803         struct io_poll_iocb     *double_poll;
804 };
805
806 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
807
808 struct io_task_work {
809         union {
810                 struct io_wq_work_node  node;
811                 struct llist_node       fallback_node;
812         };
813         io_req_tw_func_t                func;
814 };
815
816 enum {
817         IORING_RSRC_FILE                = 0,
818         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
819 };
820
821 /*
822  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
823  * as the first entry in their struct definition. So you can
824  * access the file pointer through any of the sub-structs,
825  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
826  */
827 struct io_kiocb {
828         union {
829                 struct file             *file;
830                 struct io_rw            rw;
831                 struct io_poll_iocb     poll;
832                 struct io_poll_update   poll_update;
833                 struct io_accept        accept;
834                 struct io_sync          sync;
835                 struct io_cancel        cancel;
836                 struct io_timeout       timeout;
837                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
838                 struct io_connect       connect;
839                 struct io_sr_msg        sr_msg;
840                 struct io_open          open;
841                 struct io_close         close;
842                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
843                 struct io_fadvise       fadvise;
844                 struct io_madvise       madvise;
845                 struct io_epoll         epoll;
846                 struct io_splice        splice;
847                 struct io_provide_buf   pbuf;
848                 struct io_statx         statx;
849                 struct io_shutdown      shutdown;
850                 struct io_rename        rename;
851                 struct io_unlink        unlink;
852                 struct io_mkdir         mkdir;
853                 struct io_symlink       symlink;
854                 struct io_hardlink      hardlink;
855                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
856                 struct io_completion    compl;
857         };
858
859         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
860         void                            *async_data;
861         u8                              opcode;
862         /* polled IO has completed */
863         u8                              iopoll_completed;
864
865         u16                             buf_index;
866         u32                             result;
867
868         struct io_ring_ctx              *ctx;
869         unsigned int                    flags;
870         atomic_t                        refs;
871         struct task_struct              *task;
872         u64                             user_data;
873
874         struct io_kiocb                 *link;
875         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
876
877         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
878         struct list_head                inflight_entry;
879         struct io_task_work             io_task_work;
880         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
881         struct hlist_node               hash_node;
882         struct async_poll               *apoll;
883         struct io_wq_work               work;
884         const struct cred               *creds;
885
886         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
887         struct io_mapped_ubuf           *imu;
888 };
889
890 struct io_tctx_node {
891         struct list_head        ctx_node;
892         struct task_struct      *task;
893         struct io_ring_ctx      *ctx;
894 };
895
896 struct io_defer_entry {
897         struct list_head        list;
898         struct io_kiocb         *req;
899         u32                     seq;
900 };
901
902 struct io_op_def {
903         /* needs req->file assigned */
904         unsigned                needs_file : 1;
905         /* hash wq insertion if file is a regular file */
906         unsigned                hash_reg_file : 1;
907         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
908         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
909         /* opcode is not supported by this kernel */
910         unsigned                not_supported : 1;
911         /* set if opcode supports polled "wait" */
912         unsigned                pollin : 1;
913         unsigned                pollout : 1;
914         /* op supports buffer selection */
915         unsigned                buffer_select : 1;
916         /* do prep async if is going to be punted */
917         unsigned                needs_async_setup : 1;
918         /* should block plug */
919         unsigned                plug : 1;
920         /* size of async data needed, if any */
921         unsigned short          async_size;
922 };
923
924 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
925         [IORING_OP_NOP] = {},
926         [IORING_OP_READV] = {
927                 .needs_file             = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929                 .pollin                 = 1,
930                 .buffer_select          = 1,
931                 .needs_async_setup      = 1,
932                 .plug                   = 1,
933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
934         },
935         [IORING_OP_WRITEV] = {
936                 .needs_file             = 1,
937                 .hash_reg_file          = 1,
938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
939                 .pollout                = 1,
940                 .needs_async_setup      = 1,
941                 .plug                   = 1,
942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
943         },
944         [IORING_OP_FSYNC] = {
945                 .needs_file             = 1,
946         },
947         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
948                 .needs_file             = 1,
949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
950                 .pollin                 = 1,
951                 .plug                   = 1,
952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
953         },
954         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
955                 .needs_file             = 1,
956                 .hash_reg_file          = 1,
957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
958                 .pollout                = 1,
959                 .plug                   = 1,
960                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
961         },
962         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
963                 .needs_file             = 1,
964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
965         },
966         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
967         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
968                 .needs_file             = 1,
969         },
970         [IORING_OP_SENDMSG] = {
971                 .needs_file             = 1,
972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
973                 .pollout                = 1,
974                 .needs_async_setup      = 1,
975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
976         },
977         [IORING_OP_RECVMSG] = {
978                 .needs_file             = 1,
979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
980                 .pollin                 = 1,
981                 .buffer_select          = 1,
982                 .needs_async_setup      = 1,
983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
984         },
985         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
986                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
987         },
988         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
989                 /* used by timeout updates' prep() */
990         },
991         [IORING_OP_ACCEPT] = {
992                 .needs_file             = 1,
993                 .unbound_nonreg_file    = 1,
994                 .pollin                 = 1,
995         },
996         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
997         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
998                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
999         },
1000         [IORING_OP_CONNECT] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1003                 .pollout                = 1,
1004                 .needs_async_setup      = 1,
1005                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1006         },
1007         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1008                 .needs_file             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1011         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1012         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1013         [IORING_OP_STATX] = {},
1014         [IORING_OP_READ] = {
1015                 .needs_file             = 1,
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017                 .pollin                 = 1,
1018                 .buffer_select          = 1,
1019                 .plug                   = 1,
1020                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1021         },
1022         [IORING_OP_WRITE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026                 .pollout                = 1,
1027                 .plug                   = 1,
1028                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1029         },
1030         [IORING_OP_FADVISE] = {
1031                 .needs_file             = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1034         [IORING_OP_SEND] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1037                 .pollout                = 1,
1038         },
1039         [IORING_OP_RECV] = {
1040                 .needs_file             = 1,
1041                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1042                 .pollin                 = 1,
1043                 .buffer_select          = 1,
1044         },
1045         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1046         },
1047         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1048                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1049         },
1050         [IORING_OP_SPLICE] = {
1051                 .needs_file             = 1,
1052                 .hash_reg_file          = 1,
1053                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1054         },
1055         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1056         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1057         [IORING_OP_TEE] = {
1058                 .needs_file             = 1,
1059                 .hash_reg_file          = 1,
1060                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1061         },
1062         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1063                 .needs_file             = 1,
1064         },
1065         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1066         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1067         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1068         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1069         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1070 };
1071
1072 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1073 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1074
1075 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1076 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1077 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1078                                          struct task_struct *task,
1079                                          bool cancel_all);
1080 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1081
1082 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1083                                  long res, unsigned int cflags);
1084 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1085 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1087 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1088 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1089                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1090                                      unsigned nr_args);
1091 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1092 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1093                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1094 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1095 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1096
1097 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1098 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1099 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1100
1101 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1102                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1103 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1104
1105 static struct kmem_cache *req_cachep;
1106
1107 static const struct file_operations io_uring_fops;
1108
1109 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1110 {
1111 #if defined(CONFIG_UNIX)
1112         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1113                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1114
1115                 return ctx->ring_sock->sk;
1116         }
1117 #endif
1118         return NULL;
1119 }
1120 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1121
1122 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1123 {
1124         if (!*locked) {
1125                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1126                 *locked = true;
1127         }
1128 }
1129
1130 #define io_for_each_link(pos, head) \
1131         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1132
1133 /*
1134  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1135  * see commit f958d7b528b1 for details.
1136  */
1137 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1138         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1139
1140 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1141 {
1142         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1143         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1144 }
1145
1146 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1149                 return true;
1150
1151         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1152         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1153 }
1154
1155 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1156 {
1157         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1158         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1159 }
1160
1161 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1162 {
1163         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1164         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1165         atomic_inc(&req->refs);
1166 }
1167
1168 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1169 {
1170         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1171                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1172                 atomic_set(&req->refs, nr);
1173         }
1174 }
1175
1176 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1177 {
1178         __io_req_set_refcount(req, 1);
1179 }
1180
1181 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1184
1185         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1186                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1187                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1188         }
1189 }
1190
1191 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1192 {
1193         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1194
1195         /* already at zero, wait for ->release() */
1196         if (!got)
1197                 wait_for_completion(compl);
1198         percpu_ref_resurrect(ref);
1199         if (got)
1200                 percpu_ref_put(ref);
1201 }
1202
1203 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1204                           bool cancel_all)
1205 {
1206         struct io_kiocb *req;
1207
1208         if (task && head->task != task)
1209                 return false;
1210         if (cancel_all)
1211                 return true;
1212
1213         io_for_each_link(req, head) {
1214                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1215                         return true;
1216         }
1217         return false;
1218 }
1219
1220 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1221 {
1222         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1223 }
1224
1225 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1226 {
1227         req_set_fail(req);
1228         req->result = res;
1229 }
1230
1231 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1232 {
1233         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1234
1235         complete(&ctx->ref_comp);
1236 }
1237
1238 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         return !req->timeout.off;
1241 }
1242
1243 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1244 {
1245         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1246                                                 fallback_work.work);
1247         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1248         struct io_kiocb *req, *tmp;
1249         bool locked = false;
1250
1251         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1252         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1253                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1254
1255         if (locked) {
1256                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1257                         io_submit_flush_completions(ctx);
1258                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1259         }
1260         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1261
1262 }
1263
1264 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1265 {
1266         struct io_ring_ctx *ctx;
1267         int hash_bits;
1268
1269         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1270         if (!ctx)
1271                 return NULL;
1272
1273         /*
1274          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1275          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1276          */
1277         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1278         hash_bits -= 5;
1279         if (hash_bits <= 0)
1280                 hash_bits = 1;
1281         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1282         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1283                                         GFP_KERNEL);
1284         if (!ctx->cancel_hash)
1285                 goto err;
1286         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1287
1288         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1289         if (!ctx->dummy_ubuf)
1290                 goto err;
1291         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1292         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1293
1294         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1295                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1296                 goto err;
1297
1298         ctx->flags = p->flags;
1299         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1300         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1301         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1302         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1303         init_completion(&ctx->ref_comp);
1304         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1305         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1306         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1307         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1308         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1309         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1314         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1315         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1316         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1317         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1318         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1319         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1320         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1321         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1322         return ctx;
1323 err:
1324         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1325         kfree(ctx->cancel_hash);
1326         kfree(ctx);
1327         return NULL;
1328 }
1329
1330 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1331 {
1332         struct io_rings *r = ctx->rings;
1333
1334         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1335         ctx->cq_extra--;
1336 }
1337
1338 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1339 {
1340         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1341                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1342
1343                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1344         }
1345
1346         return false;
1347 }
1348
1349 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1350 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1351 #ifdef CONFIG_64BIT
1352 #define FFS_ISREG               0x4UL
1353 #else
1354 #define FFS_ISREG               0x0UL
1355 #endif
1356 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1357
1358 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1359 {
1360         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1361 }
1362
1363 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1364 {
1365         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1366                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1367                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1368         }
1369 }
1370
1371 static inline void io_unprep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1372 {
1373         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1374 }
1375
1376 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1377 {
1378         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1379                 return NULL;
1380
1381         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1382         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1383
1384         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1385         io_req_set_refcount(req);
1386         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1387         return req->link;
1388 }
1389
1390 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1391 {
1392         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1393                 return NULL;
1394         return __io_prep_linked_timeout(req);
1395 }
1396
1397 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1398 {
1399         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1400         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1401
1402         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1403                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1404                 req->creds = get_current_cred();
1405         }
1406
1407         req->work.list.next = NULL;
1408         req->work.flags = 0;
1409         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1410                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1411
1412         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1413                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1414                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1415         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1416                 if (def->unbound_nonreg_file)
1417                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1418         }
1419
1420         switch (req->opcode) {
1421         case IORING_OP_SPLICE:
1422         case IORING_OP_TEE:
1423                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1424                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1425                 break;
1426         }
1427 }
1428
1429 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1430 {
1431         struct io_kiocb *cur;
1432
1433         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1434                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1435
1436                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1437                 io_for_each_link(cur, req)
1438                         io_prep_async_work(cur);
1439                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1440         } else {
1441                 io_for_each_link(cur, req)
1442                         io_prep_async_work(cur);
1443         }
1444 }
1445
1446 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1447 {
1448         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1449         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1450         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1451
1452         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1453         locked = NULL;
1454
1455         BUG_ON(!tctx);
1456         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1457
1458         /* init ->work of the whole link before punting */
1459         io_prep_async_link(req);
1460
1461         /*
1462          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1463          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1464          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1465          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1466          * worker for it).
1467          */
1468         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1469                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1470
1471         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1472                                         &req->work, req->flags);
1473         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1474         if (link)
1475                 io_queue_linked_timeout(link);
1476 }
1477
1478 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1479         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1480         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1481 {
1482         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1483
1484         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1485                 if (status)
1486                         req_set_fail(req);
1487                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1488                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1489                 list_del_init(&req->timeout.list);
1490                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1491                 io_put_req_deferred(req);
1492         }
1493 }
1494
1495 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1496 {
1497         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1498                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1499                                                 struct io_defer_entry, list);
1500
1501                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1502                         break;
1503                 list_del_init(&de->list);
1504                 io_req_task_queue(de->req);
1505                 kfree(de);
1506         }
1507 }
1508
1509 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1510         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1511 {
1512         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1513
1514         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1515         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1516                 u32 events_needed, events_got;
1517                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1518                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1519
1520                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1521                         break;
1522
1523                 /*
1524                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1525                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1526                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1527                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1528                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1529                  */
1530                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1531                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1532                 if (events_got < events_needed)
1533                         break;
1534
1535                 list_del_init(&req->timeout.list);
1536                 io_kill_timeout(req, 0);
1537         }
1538         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1539         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1540 }
1541
1542 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1543 {
1544         if (ctx->off_timeout_used)
1545                 io_flush_timeouts(ctx);
1546         if (ctx->drain_active)
1547                 io_queue_deferred(ctx);
1548 }
1549
1550 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1551 {
1552         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1553                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1554         /* order cqe stores with ring update */
1555         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1556 }
1557
1558 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1559 {
1560         struct io_rings *r = ctx->rings;
1561
1562         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1563 }
1564
1565 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1566 {
1567         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1568 }
1569
1570 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1571 {
1572         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1573         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1574
1575         /*
1576          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1577          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1578          * fill the cq entry
1579          */
1580         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1581                 return NULL;
1582
1583         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1584         return &rings->cqes[tail & mask];
1585 }
1586
1587 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1590                 return false;
1591         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1592                 return false;
1593         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1594 }
1595
1596 /*
1597  * This should only get called when at least one event has been posted.
1598  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1599  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1600  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1601  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1602  */
1603 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1604 {
1605         /*
1606          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1607          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1608          * wake as many waiters as we need to.
1609          */
1610         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1611                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1612         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1613                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1614         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1615                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1616         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1617                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1618                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1619         }
1620 }
1621
1622 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1623 {
1624         /* see waitqueue_active() comment */
1625         smp_mb();
1626
1627         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1628                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1629                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1630         }
1631         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1632                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1633         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1634                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1635                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1636         }
1637 }
1638
1639 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1640 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1641 {
1642         bool all_flushed, posted;
1643
1644         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1645                 return false;
1646
1647         posted = false;
1648         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1649         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1650                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1651                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1652
1653                 if (!cqe && !force)
1654                         break;
1655                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1656                                         struct io_overflow_cqe, list);
1657                 if (cqe)
1658                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1659                 else
1660                         io_account_cq_overflow(ctx);
1661
1662                 posted = true;
1663                 list_del(&ocqe->list);
1664                 kfree(ocqe);
1665         }
1666
1667         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1668         if (all_flushed) {
1669                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1670                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1671                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1672         }
1673
1674         if (posted)
1675                 io_commit_cqring(ctx);
1676         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1677         if (posted)
1678                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1679         return all_flushed;
1680 }
1681
1682 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1683 {
1684         bool ret = true;
1685
1686         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1687                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1688                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1689                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1690                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1691                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1692                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1693         }
1694
1695         return ret;
1696 }
1697
1698 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1699 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1700 {
1701         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1702
1703         if (likely(task == current)) {
1704                 tctx->cached_refs += nr;
1705         } else {
1706                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1707                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1708                         wake_up(&tctx->wait);
1709                 put_task_struct_many(task, nr);
1710         }
1711 }
1712
1713 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1714 {
1715         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1716
1717         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1718         refcount_add(refill, &current->usage);
1719         tctx->cached_refs += refill;
1720 }
1721
1722 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1723 {
1724         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1725
1726         tctx->cached_refs -= nr;
1727         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1728                 io_task_refs_refill(tctx);
1729 }
1730
1731 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1732                                      long res, unsigned int cflags)
1733 {
1734         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1735
1736         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1737         if (!ocqe) {
1738                 /*
1739                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1740                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1741                  * on the floor.
1742                  */
1743                 io_account_cq_overflow(ctx);
1744                 return false;
1745         }
1746         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1747                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1748                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1749                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1750
1751         }
1752         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1753         ocqe->cqe.res = res;
1754         ocqe->cqe.flags = cflags;
1755         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1756         return true;
1757 }
1758
1759 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1760                                           long res, unsigned int cflags)
1761 {
1762         struct io_uring_cqe *cqe;
1763
1764         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1765
1766         /*
1767          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1768          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1769          * the ring.
1770          */
1771         cqe = io_get_cqe(ctx);
1772         if (likely(cqe)) {
1773                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1774                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1775                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1776                 return true;
1777         }
1778         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1779 }
1780
1781 /* not as hot to bloat with inlining */
1782 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1783                                           long res, unsigned int cflags)
1784 {
1785         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1786 }
1787
1788 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1789                                  unsigned int cflags)
1790 {
1791         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1792
1793         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1794         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1795         /*
1796          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1797          * free_list cache.
1798          */
1799         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1800                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1801                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1802                                 io_disarm_next(req);
1803                         if (req->link) {
1804                                 io_req_task_queue(req->link);
1805                                 req->link = NULL;
1806                         }
1807                 }
1808                 io_dismantle_req(req);
1809                 io_put_task(req->task, 1);
1810                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1811                 ctx->locked_free_nr++;
1812         } else {
1813                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1814                         req = NULL;
1815         }
1816         io_commit_cqring(ctx);
1817         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1818
1819         if (req) {
1820                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1821                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1822         }
1823 }
1824
1825 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1826 {
1827         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1828 }
1829
1830 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1831                                   unsigned int cflags)
1832 {
1833         if (io_req_needs_clean(req))
1834                 io_clean_op(req);
1835         req->result = res;
1836         req->compl.cflags = cflags;
1837         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1838 }
1839
1840 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1841                                      long res, unsigned cflags)
1842 {
1843         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1844                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1845         else
1846                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1847 }
1848
1849 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1850 {
1851         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1852 }
1853
1854 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1855 {
1856         req_set_fail(req);
1857         io_req_complete_post(req, res, 0);
1858 }
1859
1860 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1861 {
1862         /*
1863          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1864          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1865          */
1866         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1867         req->flags |= REQ_F_LINK;
1868         io_req_complete_failed(req, req->result);
1869 }
1870
1871 /*
1872  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1873  * advance and keep them valid across allocations.
1874  */
1875 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1876 {
1877         req->ctx = ctx;
1878         req->link = NULL;
1879         req->async_data = NULL;
1880         /* not necessary, but safer to zero */
1881         req->result = 0;
1882 }
1883
1884 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1885                                         struct io_submit_state *state)
1886 {
1887         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1888         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1889         ctx->locked_free_nr = 0;
1890         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1891 }
1892
1893 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1894 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1895 {
1896         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1897         int nr;
1898
1899         /*
1900          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1901          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1902          * side cache.
1903          */
1904         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1905                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1906
1907         nr = state->free_reqs;
1908         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1909                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1910                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1911
1912                 list_del(&req->inflight_entry);
1913                 state->reqs[nr++] = req;
1914                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1915                         break;
1916         }
1917
1918         state->free_reqs = nr;
1919         return nr != 0;
1920 }
1921
1922 /*
1923  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1924  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1925  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1926  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1927  */
1928 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1929         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1930 {
1931         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1932         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1933         int ret, i;
1934
1935         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1936
1937         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1938                 goto got_req;
1939
1940         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1941                                     state->reqs);
1942
1943         /*
1944          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1945          * retry single alloc to be on the safe side.
1946          */
1947         if (unlikely(ret <= 0)) {
1948                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1949                 if (!state->reqs[0])
1950                         return NULL;
1951                 ret = 1;
1952         }
1953
1954         for (i = 0; i < ret; i++)
1955                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1956         state->free_reqs = ret;
1957 got_req:
1958         state->free_reqs--;
1959         return state->reqs[state->free_reqs];
1960 }
1961
1962 static inline void io_put_file(struct file *file)
1963 {
1964         if (file)
1965                 fput(file);
1966 }
1967
1968 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1969 {
1970         unsigned int flags = req->flags;
1971
1972         if (io_req_needs_clean(req))
1973                 io_clean_op(req);
1974         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1975                 io_put_file(req->file);
1976         if (req->fixed_rsrc_refs)
1977                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1978         if (req->async_data) {
1979                 kfree(req->async_data);
1980                 req->async_data = NULL;
1981         }
1982 }
1983
1984 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1985 {
1986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1987
1988         io_dismantle_req(req);
1989         io_put_task(req->task, 1);
1990
1991         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1992         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1993         ctx->locked_free_nr++;
1994         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1995
1996         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1997 }
1998
1999 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2000 {
2001         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2002
2003         req->link = nxt->link;
2004         nxt->link = NULL;
2005 }
2006
2007 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2008         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2009         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2010 {
2011         struct io_kiocb *link = req->link;
2012
2013         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2014                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2015
2016                 io_remove_next_linked(req);
2017                 link->timeout.head = NULL;
2018                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2019                         list_del(&link->timeout.list);
2020                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2021                                              -ECANCELED, 0);
2022                         io_put_req_deferred(link);
2023                         return true;
2024                 }
2025         }
2026         return false;
2027 }
2028
2029 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2030         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2031 {
2032         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2033
2034         req->link = NULL;
2035         while (link) {
2036                 long res = -ECANCELED;
2037
2038                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2039                         res = link->result;
2040
2041                 nxt = link->link;
2042                 link->link = NULL;
2043
2044                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2045                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2046                 io_put_req_deferred(link);
2047                 link = nxt;
2048         }
2049 }
2050
2051 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2052         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2053 {
2054         bool posted = false;
2055
2056         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2057                 struct io_kiocb *link = req->link;
2058
2059                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2060                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2061                         io_remove_next_linked(req);
2062                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2063                                              -ECANCELED, 0);
2064                         io_put_req_deferred(link);
2065                         posted = true;
2066                 }
2067         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2068                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2069
2070                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2071                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2072                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2073         }
2074         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2075                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2076                 posted |= (req->link != NULL);
2077                 io_fail_links(req);
2078         }
2079         return posted;
2080 }
2081
2082 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2083 {
2084         struct io_kiocb *nxt;
2085
2086         /*
2087          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2088          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2089          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2090          * of the chain.
2091          */
2092         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2093                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2094                 bool posted;
2095
2096                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2097                 posted = io_disarm_next(req);
2098                 if (posted)
2099                         io_commit_cqring(req->ctx);
2100                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2101                 if (posted)
2102                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2103         }
2104         nxt = req->link;
2105         req->link = NULL;
2106         return nxt;
2107 }
2108
2109 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2110 {
2111         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2112                 return NULL;
2113         return __io_req_find_next(req);
2114 }
2115
2116 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2117 {
2118         if (!ctx)
2119                 return;
2120         if (*locked) {
2121                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2122                         io_submit_flush_completions(ctx);
2123                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2124                 *locked = false;
2125         }
2126         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2127 }
2128
2129 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2130 {
2131         bool locked = false;
2132         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2133         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2134                                                   task_work);
2135
2136         while (1) {
2137                 struct io_wq_work_node *node;
2138
2139                 if (!tctx->task_list.first && locked && ctx->submit_state.compl_nr)
2140                         io_submit_flush_completions(ctx);
2141
2142                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2143                 node = tctx->task_list.first;
2144                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2145                 if (!node)
2146                         tctx->task_running = false;
2147                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2148                 if (!node)
2149                         break;
2150
2151                 do {
2152                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2153                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2154                                                             io_task_work.node);
2155
2156                         if (req->ctx != ctx) {
2157                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2158                                 ctx = req->ctx;
2159                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2160                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2161                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2162                         }
2163                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2164                         node = next;
2165                 } while (node);
2166
2167                 cond_resched();
2168         }
2169
2170         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2171 }
2172
2173 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2174 {
2175         struct task_struct *tsk = req->task;
2176         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2177         enum task_work_notify_mode notify;
2178         struct io_wq_work_node *node;
2179         unsigned long flags;
2180         bool running;
2181
2182         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2183
2184         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2185         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2186         running = tctx->task_running;
2187         if (!running)
2188                 tctx->task_running = true;
2189         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2190
2191         /* task_work already pending, we're done */
2192         if (running)
2193                 return;
2194
2195         /*
2196          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2197          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2198          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2199          * will do the job.
2200          */
2201         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2202         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2203                 wake_up_process(tsk);
2204                 return;
2205         }
2206
2207         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2208         tctx->task_running = false;
2209         node = tctx->task_list.first;
2210         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2211         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2212
2213         while (node) {
2214                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2215                 node = node->next;
2216                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2217                               &req->ctx->fallback_llist))
2218                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2219         }
2220 }
2221
2222 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2223 {
2224         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2225
2226         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2227         io_tw_lock(ctx, locked);
2228         io_req_complete_failed(req, req->result);
2229 }
2230
2231 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2232 {
2233         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2234
2235         io_tw_lock(ctx, locked);
2236         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2237         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2238                 __io_queue_sqe(req);
2239         else
2240                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2241 }
2242
2243 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2244 {
2245         req->result = ret;
2246         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2247         io_req_task_work_add(req);
2248 }
2249
2250 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2251 {
2252         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2253         io_req_task_work_add(req);
2254 }
2255
2256 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2257 {
2258         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2259         io_req_task_work_add(req);
2260 }
2261
2262 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2263 {
2264         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2265
2266         if (nxt)
2267                 io_req_task_queue(nxt);
2268 }
2269
2270 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2271 {
2272         io_queue_next(req);
2273         __io_free_req(req);
2274 }
2275
2276 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2277 {
2278         io_free_req(req);
2279 }
2280
2281 struct req_batch {
2282         struct task_struct      *task;
2283         int                     task_refs;
2284         int                     ctx_refs;
2285 };
2286
2287 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2288 {
2289         rb->task_refs = 0;
2290         rb->ctx_refs = 0;
2291         rb->task = NULL;
2292 }
2293
2294 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2295                                      struct req_batch *rb)
2296 {
2297         if (rb->ctx_refs)
2298                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2299         if (rb->task)
2300                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2301 }
2302
2303 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2304                               struct io_submit_state *state)
2305 {
2306         io_queue_next(req);
2307         io_dismantle_req(req);
2308
2309         if (req->task != rb->task) {
2310                 if (rb->task)
2311                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2312                 rb->task = req->task;
2313                 rb->task_refs = 0;
2314         }
2315         rb->task_refs++;
2316         rb->ctx_refs++;
2317
2318         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2319                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2320         else
2321                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2322 }
2323
2324 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2325         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2326 {
2327         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2328         int i, nr = state->compl_nr;
2329         struct req_batch rb;
2330
2331         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2332         for (i = 0; i < nr; i++) {
2333                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2334
2335                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2336                                         req->compl.cflags);
2337         }
2338         io_commit_cqring(ctx);
2339         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2340         io_cqring_ev_posted(ctx);
2341
2342         io_init_req_batch(&rb);
2343         for (i = 0; i < nr; i++) {
2344                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2345
2346                 if (req_ref_put_and_test(req))
2347                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2348         }
2349
2350         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2351         state->compl_nr = 0;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2356  * was the last reference to this request.
2357  */
2358 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2359 {
2360         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2361
2362         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2363                 nxt = io_req_find_next(req);
2364                 __io_free_req(req);
2365         }
2366         return nxt;
2367 }
2368
2369 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2370 {
2371         if (req_ref_put_and_test(req))
2372                 io_free_req(req);
2373 }
2374
2375 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2376 {
2377         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2378                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2379                 io_req_task_work_add(req);
2380         }
2381 }
2382
2383 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2384 {
2385         /* See comment at the top of this file */
2386         smp_rmb();
2387         return __io_cqring_events(ctx);
2388 }
2389
2390 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2391 {
2392         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2393
2394         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2395         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2396 }
2397
2398 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2399 {
2400         unsigned int cflags;
2401
2402         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2403         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2404         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2405         kfree(kbuf);
2406         return cflags;
2407 }
2408
2409 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2410 {
2411         struct io_buffer *kbuf;
2412
2413         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2414                 return 0;
2415         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2416         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2417 }
2418
2419 static inline bool io_run_task_work(void)
2420 {
2421         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2422                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2423                 tracehook_notify_signal();
2424                 return true;
2425         }
2426
2427         return false;
2428 }
2429
2430 /*
2431  * Find and free completed poll iocbs
2432  */
2433 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2434                                struct list_head *done)
2435 {
2436         struct req_batch rb;
2437         struct io_kiocb *req;
2438
2439         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2440         smp_rmb();
2441
2442         io_init_req_batch(&rb);
2443         while (!list_empty(done)) {
2444                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2445                 list_del(&req->inflight_entry);
2446
2447                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2448                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2449                         req->iopoll_completed = 0;
2450                         io_req_task_queue_reissue(req);
2451                         continue;
2452                 }
2453
2454                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2455                                         io_put_rw_kbuf(req));
2456                 (*nr_events)++;
2457
2458                 if (req_ref_put_and_test(req))
2459                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2460         }
2461
2462         io_commit_cqring(ctx);
2463         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2464         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2465 }
2466
2467 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2468                         long min)
2469 {
2470         struct io_kiocb *req, *tmp;
2471         LIST_HEAD(done);
2472         bool spin;
2473
2474         /*
2475          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2476          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2477          */
2478         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2479
2480         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2481                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2482                 int ret;
2483
2484                 /*
2485                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2486                  * If we find a request that requires polling, break out
2487                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2488                  */
2489                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2490                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2491                         continue;
2492                 }
2493                 if (!list_empty(&done))
2494                         break;
2495
2496                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2497                 if (unlikely(ret < 0))
2498                         return ret;
2499                 else if (ret)
2500                         spin = false;
2501
2502                 /* iopoll may have completed current req */
2503                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2504                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2505         }
2506
2507         if (!list_empty(&done))
2508                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2509
2510         return 0;
2511 }
2512
2513 /*
2514  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2515  * find and complete them.
2516  */
2517 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2518 {
2519         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2520                 return;
2521
2522         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2523         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2524                 unsigned int nr_events = 0;
2525
2526                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2527
2528                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2529                 if (nr_events == 0)
2530                         break;
2531                 /*
2532                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2533                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2534                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2535                  */
2536                 if (need_resched()) {
2537                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2538                         cond_resched();
2539                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2540                 }
2541         }
2542         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2543 }
2544
2545 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2546 {
2547         unsigned int nr_events = 0;
2548         int ret = 0;
2549
2550         /*
2551          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2552          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2553          * that got punted to a workqueue.
2554          */
2555         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2556         /*
2557          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2558          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2559          * already triggered a CQE (eg in error).
2560          */
2561         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2562                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2563         if (io_cqring_events(ctx))
2564                 goto out;
2565         do {
2566                 /*
2567                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2568                  * application entering polling for a command before it gets
2569                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2570                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2571                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2572                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2573                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2574                  * very same mutex.
2575                  */
2576                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2577                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2578
2579                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2580                         io_run_task_work();
2581                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2582
2583                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2584                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2585                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2586                                 break;
2587                 }
2588                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2589         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2590 out:
2591         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2592         return ret;
2593 }
2594
2595 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2596 {
2597         /*
2598          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2599          * thread.
2600          */
2601         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2602                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2603
2604                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2605                 sb_end_write(sb);
2606         }
2607 }
2608
2609 #ifdef CONFIG_BLOCK
2610 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2611 {
2612         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2613
2614         if (!rw)
2615                 return !io_req_prep_async(req);
2616         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2617         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2618         return true;
2619 }
2620
2621 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2622 {
2623         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2624         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2625
2626         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2627                 return false;
2628         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2629             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2630                 return false;
2631         /*
2632          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2633          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2634          * -EAGAIN.
2635          */
2636         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2637                 return false;
2638         /*
2639          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2640          * not in the original thread group (or in task context).
2641          */
2642         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2643                 return false;
2644         return true;
2645 }
2646 #else
2647 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2648 {
2649         return false;
2650 }
2651 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2652 {
2653         return false;
2654 }
2655 #endif
2656
2657 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2658 {
2659         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2660                 kiocb_end_write(req);
2661         if (res != req->result) {
2662                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2663                     io_rw_should_reissue(req)) {
2664                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2665                         return true;
2666                 }
2667                 req_set_fail(req);
2668                 req->result = res;
2669         }
2670         return false;
2671 }
2672
2673 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2674 {
2675         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2676         long res = req->result;
2677
2678         if (*locked) {
2679                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2680                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2681
2682                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2683                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2684                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2685                         io_submit_flush_completions(ctx);
2686         } else {
2687                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2688         }
2689 }
2690
2691 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2692                              unsigned int issue_flags)
2693 {
2694         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2695                 return;
2696         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2697 }
2698
2699 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2700 {
2701         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2702
2703         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2704                 return;
2705         req->result = res;
2706         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2707         io_req_task_work_add(req);
2708 }
2709
2710 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2711 {
2712         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2713
2714         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2715                 kiocb_end_write(req);
2716         if (unlikely(res != req->result)) {
2717                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2718                     io_resubmit_prep(req))) {
2719                         req_set_fail(req);
2720                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2721                 }
2722         }
2723
2724         WRITE_ONCE(req->result, res);
2725         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2726         smp_wmb();
2727         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2732  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2733  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2734  * accessing the kiocb cookie.
2735  */
2736 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2737 {
2738         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2739         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2740
2741         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2742         if (unlikely(in_async))
2743                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2744
2745         /*
2746          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2747          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2748          * different devices.
2749          */
2750         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2751                 ctx->poll_multi_queue = false;
2752         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2753                 struct io_kiocb *list_req;
2754                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2755
2756                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2757                                                 inflight_entry);
2758
2759                 if (list_req->file != req->file) {
2760                         ctx->poll_multi_queue = true;
2761                 } else {
2762                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2763                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2764                         if (queue_num0 != queue_num1)
2765                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2766                 }
2767         }
2768
2769         /*
2770          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2771          * it to the front so we find it first.
2772          */
2773         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2774                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2775         else
2776                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2777
2778         if (unlikely(in_async)) {
2779                 /*
2780                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2781                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2782                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2783                  * whether should wake up sq thread.
2784                  */
2785                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2786                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2787                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2788
2789                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2790         }
2791 }
2792
2793 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2794 {
2795         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2796 }
2797
2798 /*
2799  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2800  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2801  * inline.
2802  */
2803 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2804 {
2805         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2806
2807         if (S_ISBLK(mode)) {
2808                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2809                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2810                         return true;
2811                 return false;
2812         }
2813         if (S_ISSOCK(mode))
2814                 return true;
2815         if (S_ISREG(mode)) {
2816                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2817                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2818                     file->f_op != &io_uring_fops)
2819                         return true;
2820                 return false;
2821         }
2822
2823         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2824         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2825                 return true;
2826
2827         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2828                 return false;
2829
2830         if (rw == READ)
2831                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2832
2833         return file->f_op->write_iter != NULL;
2834 }
2835
2836 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2837 {
2838         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2839                 return true;
2840         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2841                 return true;
2842
2843         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2844 }
2845
2846 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2847 {
2848         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2849         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2850         struct file *file = req->file;
2851         unsigned ioprio;
2852         int ret;
2853
2854         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2855                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2856
2857         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2858         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2859                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2860                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2861         }
2862         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2863         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2864         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2865         if (unlikely(ret))
2866                 return ret;
2867
2868         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2869         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2870                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2871
2872         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2873         if (ioprio) {
2874                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2875                 if (ret)
2876                         return ret;
2877
2878                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2879         } else
2880                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2881
2882         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2883                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2884                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2885                         return -EOPNOTSUPP;
2886
2887                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2888                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2889                 req->iopoll_completed = 0;
2890         } else {
2891                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2892                         return -EINVAL;
2893                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2894         }
2895
2896         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2897             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2898                 req->imu = NULL;
2899                 io_req_set_rsrc_node(req);
2900         }
2901
2902         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2903         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2904         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2905         return 0;
2906 }
2907
2908 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2909 {
2910         switch (ret) {
2911         case -EIOCBQUEUED:
2912                 break;
2913         case -ERESTARTSYS:
2914         case -ERESTARTNOINTR:
2915         case -ERESTARTNOHAND:
2916         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2917                 /*
2918                  * We can't just restart the syscall, since previously
2919                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2920                  * IO with EINTR.
2921                  */
2922                 ret = -EINTR;
2923                 fallthrough;
2924         default:
2925                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2926         }
2927 }
2928
2929 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2930                        unsigned int issue_flags)
2931 {
2932         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2933         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2934         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2935
2936         /* add previously done IO, if any */
2937         if (io && io->bytes_done > 0) {
2938                 if (ret < 0)
2939                         ret = io->bytes_done;
2940                 else
2941                         ret += io->bytes_done;
2942         }
2943
2944         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2945                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2946         if (ret >= 0 && check_reissue)
2947                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2948         else
2949                 io_rw_done(kiocb, ret);
2950
2951         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2952                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2953                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2954                         io_req_task_queue_reissue(req);
2955                 } else {
2956                         req_set_fail(req);
2957                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret,
2958                                           io_put_rw_kbuf(req));
2959                 }
2960         }
2961 }
2962
2963 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2964                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2965 {
2966         size_t len = req->rw.len;
2967         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2968         size_t offset;
2969
2970         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2971                 return -EFAULT;
2972         /* not inside the mapped region */
2973         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2974                 return -EFAULT;
2975
2976         /*
2977          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2978          * and advance us to the beginning.
2979          */
2980         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2981         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2982
2983         if (offset) {
2984                 /*
2985                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2986                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2987                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2988                  * we know that:
2989                  *
2990                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2991                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2992                  *    first and last bvec
2993                  *
2994                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2995                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2996                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2997                  * since we can just skip the first segment, which may not
2998                  * be PAGE_SIZE aligned.
2999                  */
3000                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3001
3002                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3003                         iov_iter_advance(iter, offset);
3004                 } else {
3005                         unsigned long seg_skip;
3006
3007                         /* skip first vec */
3008                         offset -= bvec->bv_len;
3009                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3010
3011                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3012                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3013                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3014                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3015                 }
3016         }
3017
3018         return 0;
3019 }
3020
3021 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3022 {
3023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3024         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3025         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3026
3027         if (likely(!imu)) {
3028                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3029                         return -EFAULT;
3030                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3031                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3032                 req->imu = imu;
3033         }
3034         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3035 }
3036
3037 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3038 {
3039         if (needs_lock)
3040                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3041 }
3042
3043 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3044 {
3045         /*
3046          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3047          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3048          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3049          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3050          */
3051         if (needs_lock)
3052                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3053 }
3054
3055 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3056                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3057                                           bool needs_lock)
3058 {
3059         struct io_buffer *head;
3060
3061         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3062                 return kbuf;
3063
3064         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3065
3066         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3067
3068         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3069         if (head) {
3070                 if (!list_empty(&head->list)) {
3071                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3072                                                         list);
3073                         list_del(&kbuf->list);
3074                 } else {
3075                         kbuf = head;
3076                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3077                 }
3078                 if (*len > kbuf->len)
3079                         *len = kbuf->len;
3080         } else {
3081                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3082         }
3083
3084         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3085
3086         return kbuf;
3087 }
3088
3089 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3090                                         bool needs_lock)
3091 {
3092         struct io_buffer *kbuf;
3093         u16 bgid;
3094
3095         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3096         bgid = req->buf_index;
3097         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3098         if (IS_ERR(kbuf))
3099                 return kbuf;
3100         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3101         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3102         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3103 }
3104
3105 #ifdef CONFIG_COMPAT
3106 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3107                                 bool needs_lock)
3108 {
3109         struct compat_iovec __user *uiov;
3110         compat_ssize_t clen;
3111         void __user *buf;
3112         ssize_t len;
3113
3114         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3115         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3116                 return -EFAULT;
3117         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3118                 return -EFAULT;
3119         if (clen < 0)
3120                 return -EINVAL;
3121
3122         len = clen;
3123         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3124         if (IS_ERR(buf))
3125                 return PTR_ERR(buf);
3126         iov[0].iov_base = buf;
3127         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3128         return 0;
3129 }
3130 #endif
3131
3132 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3133                                       bool needs_lock)
3134 {
3135         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3136         void __user *buf;
3137         ssize_t len;
3138
3139         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3140                 return -EFAULT;
3141
3142         len = iov[0].iov_len;
3143         if (len < 0)
3144                 return -EINVAL;
3145         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3146         if (IS_ERR(buf))
3147                 return PTR_ERR(buf);
3148         iov[0].iov_base = buf;
3149         iov[0].iov_len = len;
3150         return 0;
3151 }
3152
3153 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3154                                     bool needs_lock)
3155 {
3156         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3157                 struct io_buffer *kbuf;
3158
3159                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3160                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3161                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3162                 return 0;
3163         }
3164         if (req->rw.len != 1)
3165                 return -EINVAL;
3166
3167 #ifdef CONFIG_COMPAT
3168         if (req->ctx->compat)
3169                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3170 #endif
3171
3172         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3173 }
3174
3175 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3176                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3177 {
3178         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3179         size_t sqe_len = req->rw.len;
3180         u8 opcode = req->opcode;
3181         ssize_t ret;
3182
3183         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3184                 *iovec = NULL;
3185                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3186         }
3187
3188         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3189         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3190                 return -EINVAL;
3191
3192         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3193                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3194                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3195                         if (IS_ERR(buf))
3196                                 return PTR_ERR(buf);
3197                         req->rw.len = sqe_len;
3198                 }
3199
3200                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3201                 *iovec = NULL;
3202                 return ret;
3203         }
3204
3205         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3206                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3207                 if (!ret)
3208                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3209                 *iovec = NULL;
3210                 return ret;
3211         }
3212
3213         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3214                               req->ctx->compat);
3215 }
3216
3217 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3218 {
3219         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3220 }
3221
3222 /*
3223  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3224  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3225  */
3226 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3227 {
3228         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3229         struct file *file = req->file;
3230         ssize_t ret = 0;
3231
3232         /*
3233          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3234          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3235          * the kiocb to be handled from an async context.
3236          */
3237         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3238                 return -EOPNOTSUPP;
3239         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3240                 return -EAGAIN;
3241
3242         while (iov_iter_count(iter)) {
3243                 struct iovec iovec;
3244                 ssize_t nr;
3245
3246                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3247                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3248                 } else {
3249                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3250                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3251                 }
3252
3253                 if (rw == READ) {
3254                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3255                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3256                 } else {
3257                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3258                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3259                 }
3260
3261                 if (nr < 0) {
3262                         if (!ret)
3263                                 ret = nr;
3264                         break;
3265                 }
3266                 ret += nr;
3267                 if (nr != iovec.iov_len)
3268                         break;
3269                 req->rw.len -= nr;
3270                 req->rw.addr += nr;
3271                 iov_iter_advance(iter, nr);
3272         }
3273
3274         return ret;
3275 }
3276
3277 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3278                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3279 {
3280         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3281
3282         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3283         rw->free_iovec = iovec;
3284         rw->bytes_done = 0;
3285         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3286         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3287                 return;
3288         if (!iovec) {
3289                 unsigned iov_off = 0;
3290
3291                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3292                 if (iter->iov != fast_iov) {
3293                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3294                         rw->iter.iov += iov_off;
3295                 }
3296                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3297                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3298                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3299         } else {
3300                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3301         }
3302 }
3303
3304 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3305 {
3306         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3307         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3308         return req->async_data == NULL;
3309 }
3310
3311 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3312                              const struct iovec *fast_iov,
3313                              struct iov_iter *iter, bool force)
3314 {
3315         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3316                 return 0;
3317         if (!req->async_data) {
3318                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3319                         kfree(iovec);
3320                         return -ENOMEM;
3321                 }
3322
3323                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3324         }
3325         return 0;
3326 }
3327
3328 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3329 {
3330         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3331         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3332         int ret;
3333
3334         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3335         if (unlikely(ret < 0))
3336                 return ret;
3337
3338         iorw->bytes_done = 0;
3339         iorw->free_iovec = iov;
3340         if (iov)
3341                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3346 {
3347         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3348                 return -EBADF;
3349         return io_prep_rw(req, sqe);
3350 }
3351
3352 /*
3353  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3354  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3355  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3356  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3357  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3358  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3359  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3360  * slow path.
3361  */
3362 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3363                              int sync, void *arg)
3364 {
3365         struct wait_page_queue *wpq;
3366         struct io_kiocb *req = wait->private;
3367         struct wait_page_key *key = arg;
3368
3369         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3370
3371         if (!wake_page_match(wpq, key))
3372                 return 0;
3373
3374         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3375         list_del_init(&wait->entry);
3376         io_req_task_queue(req);
3377         return 1;
3378 }
3379
3380 /*
3381  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3382  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3383  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3384  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3385  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3386  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3387  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3388  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3389  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3390  * async worker threads for a blocking retry.
3391  */
3392 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3393 {
3394         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3395         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3396         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3397
3398         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3399         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3400                 return false;
3401
3402         /* Only for buffered IO */
3403         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3404                 return false;
3405
3406         /*
3407          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3408          * support callback based unlocks
3409          */
3410         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3411                 return false;
3412
3413         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3414         wait->wait.private = req;
3415         wait->wait.flags = 0;
3416         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3417         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3418         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3419         kiocb->ki_waitq = wait;
3420         return true;
3421 }
3422
3423 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3424 {
3425         if (req->file->f_op->read_iter)
3426                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3427         else if (req->file->f_op->read)
3428                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3429         else
3430                 return -EINVAL;
3431 }
3432
3433 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3434 {
3435         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3436                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3437 }
3438
3439 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3440 {
3441         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3442         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3443         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3444         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3445         ssize_t io_size, ret, ret2;
3446         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3447
3448         if (rw) {
3449                 iter = &rw->iter;
3450                 iovec = NULL;
3451         } else {
3452                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3453                 if (ret < 0)
3454                         return ret;
3455         }
3456         io_size = iov_iter_count(iter);
3457         req->result = io_size;
3458
3459         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3460         if (!force_nonblock)
3461                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3462         else
3463                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3464
3465         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3466         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3467                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3468                 return ret ?: -EAGAIN;
3469         }
3470
3471         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3472         if (unlikely(ret)) {
3473                 kfree(iovec);
3474                 return ret;
3475         }
3476
3477         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3478
3479         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3480                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3481                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3482                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3483                         goto done;
3484                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3485                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3486                         goto done;
3487                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3488                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3489                 ret = 0;
3490         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3491                 goto out_free;
3492         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3493                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3494                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3495                 goto done;
3496         }
3497
3498         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3499         if (ret2)
3500                 return ret2;
3501
3502         iovec = NULL;
3503         rw = req->async_data;
3504         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3505         iter = &rw->iter;
3506
3507         do {
3508                 io_size -= ret;
3509                 rw->bytes_done += ret;
3510                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3511                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3512                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3513                         return -EAGAIN;
3514                 }
3515
3516                 /*
3517                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3518                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3519                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3520                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3521                  */
3522                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3523                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3524                         return 0;
3525                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3526                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3527         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3528 done:
3529         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3530 out_free:
3531         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3532         if (iovec)
3533                 kfree(iovec);
3534         return 0;
3535 }
3536
3537 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3538 {
3539         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3540                 return -EBADF;
3541         return io_prep_rw(req, sqe);
3542 }
3543
3544 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3545 {
3546         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3547         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3548         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3549         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3550         ssize_t ret, ret2, io_size;
3551         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3552
3553         if (rw) {
3554                 iter = &rw->iter;
3555                 iovec = NULL;
3556         } else {
3557                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3558                 if (ret < 0)
3559                         return ret;
3560         }
3561         io_size = iov_iter_count(iter);
3562         req->result = io_size;
3563
3564         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3565         if (!force_nonblock)
3566                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3567         else
3568                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3569
3570         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3571         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3572                 goto copy_iov;
3573
3574         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3575         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3576             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3577                 goto copy_iov;
3578
3579         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3580         if (unlikely(ret))
3581                 goto out_free;
3582
3583         /*
3584          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3585          * which will be released by another thread in
3586          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3587          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3588          * we return to userspace.
3589          */
3590         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3591                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3592                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3593                                         SB_FREEZE_WRITE);
3594         }
3595         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3596
3597         if (req->file->f_op->write_iter)
3598                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3599         else if (req->file->f_op->write)
3600                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3601         else
3602                 ret2 = -EINVAL;
3603
3604         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3605                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3606                 ret2 = -EAGAIN;
3607         }
3608
3609         /*
3610          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3611          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3612          */
3613         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3614                 ret2 = -EAGAIN;
3615         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3616         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3617                 goto done;
3618         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3619                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3620                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3621                         goto copy_iov;
3622 done:
3623                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3624         } else {
3625 copy_iov:
3626                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3627                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3628                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3629                 return ret ?: -EAGAIN;
3630         }
3631 out_free:
3632         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3633         if (iovec)
3634                 kfree(iovec);
3635         return ret;
3636 }
3637
3638 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3639                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3640 {
3641         struct io_rename *ren = &req->rename;
3642         const char __user *oldf, *newf;
3643
3644         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3645                 return -EINVAL;
3646         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3647                 return -EINVAL;
3648         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3649                 return -EBADF;
3650
3651         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3652         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3653         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3654         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3655         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3656
3657         ren->oldpath = getname(oldf);
3658         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3659                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3660
3661         ren->newpath = getname(newf);
3662         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3663                 putname(ren->oldpath);
3664                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3665         }
3666
3667         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3668         return 0;
3669 }
3670
3671 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3672 {
3673         struct io_rename *ren = &req->rename;
3674         int ret;
3675
3676         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3677                 return -EAGAIN;
3678
3679         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3680                                 ren->newpath, ren->flags);
3681
3682         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3683         if (ret < 0)
3684                 req_set_fail(req);
3685         io_req_complete(req, ret);
3686         return 0;
3687 }
3688
3689 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3690                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3691 {
3692         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3693         const char __user *fname;
3694
3695         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3696                 return -EINVAL;
3697         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3698             sqe->splice_fd_in)
3699                 return -EINVAL;
3700         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3701                 return -EBADF;
3702
3703         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3704
3705         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3706         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3707                 return -EINVAL;
3708
3709         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3710         un->filename = getname(fname);
3711         if (IS_ERR(un->filename))
3712                 return PTR_ERR(un->filename);
3713
3714         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3715         return 0;
3716 }
3717
3718 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3719 {
3720         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3721         int ret;
3722
3723         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3724                 return -EAGAIN;
3725
3726         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3727                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3728         else
3729                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3730
3731         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3732         if (ret < 0)
3733                 req_set_fail(req);
3734         io_req_complete(req, ret);
3735         return 0;
3736 }
3737
3738 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3739                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3740 {
3741         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3742         const char __user *fname;
3743
3744         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3745                 return -EINVAL;
3746         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3747             sqe->splice_fd_in)
3748                 return -EINVAL;
3749         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3750                 return -EBADF;
3751
3752         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3753         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3754
3755         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3756         mkd->filename = getname(fname);
3757         if (IS_ERR(mkd->filename))
3758                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3759
3760         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3761         return 0;
3762 }
3763
3764 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3765 {
3766         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3767         int ret;
3768
3769         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3770                 return -EAGAIN;
3771
3772         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3773
3774         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3775         if (ret < 0)
3776                 req_set_fail(req);
3777         io_req_complete(req, ret);
3778         return 0;
3779 }
3780
3781 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3782                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3783 {
3784         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3785         const char __user *oldpath, *newpath;
3786
3787         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3788                 return -EINVAL;
3789         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3790             sqe->splice_fd_in)
3791                 return -EINVAL;
3792         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3793                 return -EBADF;
3794
3795         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3796         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3797         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3798
3799         sl->oldpath = getname(oldpath);
3800         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3801                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3802
3803         sl->newpath = getname(newpath);
3804         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3805                 putname(sl->oldpath);
3806                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3807         }
3808
3809         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3810         return 0;
3811 }
3812
3813 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3814 {
3815         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3816         int ret;
3817
3818         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3819                 return -EAGAIN;
3820
3821         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3822
3823         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3824         if (ret < 0)
3825                 req_set_fail(req);
3826         io_req_complete(req, ret);
3827         return 0;
3828 }
3829
3830 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3831                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3832 {
3833         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3834         const char __user *oldf, *newf;
3835
3836         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3837                 return -EINVAL;
3838         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3839                 return -EINVAL;
3840         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3841                 return -EBADF;
3842
3843         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3844         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3845         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3846         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3847         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3848
3849         lnk->oldpath = getname(oldf);
3850         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3851                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3852
3853         lnk->newpath = getname(newf);
3854         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3855                 putname(lnk->oldpath);
3856                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3857         }
3858
3859         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3860         return 0;
3861 }
3862
3863 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, int issue_flags)
3864 {
3865         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3866         int ret;
3867
3868         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3869                 return -EAGAIN;
3870
3871         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3872                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3873
3874         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3875         if (ret < 0)
3876                 req_set_fail(req);
3877         io_req_complete(req, ret);
3878         return 0;
3879 }
3880
3881 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3882                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3883 {
3884 #if defined(CONFIG_NET)
3885         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3886                 return -EINVAL;
3887         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3888                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3889                 return -EINVAL;
3890
3891         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3892         return 0;
3893 #else
3894         return -EOPNOTSUPP;
3895 #endif
3896 }
3897
3898 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3899 {
3900 #if defined(CONFIG_NET)
3901         struct socket *sock;
3902         int ret;
3903
3904         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3905                 return -EAGAIN;
3906
3907         sock = sock_from_file(req->file);
3908         if (unlikely(!sock))
3909                 return -ENOTSOCK;
3910
3911         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3912         if (ret < 0)
3913                 req_set_fail(req);
3914         io_req_complete(req, ret);
3915         return 0;
3916 #else
3917         return -EOPNOTSUPP;
3918 #endif
3919 }
3920
3921 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3922                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3923 {
3924         struct io_splice *sp = &req->splice;
3925         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3926
3927         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3928                 return -EINVAL;
3929
3930         sp->file_in = NULL;
3931         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3932         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3933
3934         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3935                 return -EINVAL;
3936
3937         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3938                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3939         if (!sp->file_in)
3940                 return -EBADF;
3941         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3942         return 0;
3943 }
3944
3945 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3946                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3947 {
3948         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3949                 return -EINVAL;
3950         return __io_splice_prep(req, sqe);
3951 }
3952
3953 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3954 {
3955         struct io_splice *sp = &req->splice;
3956         struct file *in = sp->file_in;
3957         struct file *out = sp->file_out;
3958         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3959         long ret = 0;
3960
3961         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3962                 return -EAGAIN;
3963         if (sp->len)
3964                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3965
3966         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3967                 io_put_file(in);
3968         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3969
3970         if (ret != sp->len)
3971                 req_set_fail(req);
3972         io_req_complete(req, ret);
3973         return 0;
3974 }
3975
3976 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3977 {
3978         struct io_splice *sp = &req->splice;
3979
3980         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3981         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3982         return __io_splice_prep(req, sqe);
3983 }
3984
3985 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3986 {
3987         struct io_splice *sp = &req->splice;
3988         struct file *in = sp->file_in;
3989         struct file *out = sp->file_out;
3990         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3991         loff_t *poff_in, *poff_out;
3992         long ret = 0;
3993
3994         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3995                 return -EAGAIN;
3996
3997         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3998         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3999
4000         if (sp->len)
4001                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4002
4003         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4004                 io_put_file(in);
4005         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4006
4007         if (ret != sp->len)
4008                 req_set_fail(req);
4009         io_req_complete(req, ret);
4010         return 0;
4011 }
4012
4013 /*
4014  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4015  */
4016 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4017 {
4018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4019
4020         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4021                 return -EINVAL;
4022
4023         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4024         return 0;
4025 }
4026
4027 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4028 {
4029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4030
4031         if (!req->file)
4032                 return -EBADF;
4033
4034         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4035                 return -EINVAL;
4036         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4037                      sqe->splice_fd_in))
4038                 return -EINVAL;
4039
4040         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4041         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4042                 return -EINVAL;
4043
4044         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4045         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4046         return 0;
4047 }
4048
4049 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4050 {
4051         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4052         int ret;
4053
4054         /* fsync always requires a blocking context */
4055         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4056                 return -EAGAIN;
4057
4058         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4059                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4060                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4061         if (ret < 0)
4062                 req_set_fail(req);
4063         io_req_complete(req, ret);
4064         return 0;
4065 }
4066
4067 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4068                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4069 {
4070         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4071             sqe->splice_fd_in)
4072                 return -EINVAL;
4073         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4074                 return -EINVAL;
4075
4076         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4077         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4078         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4079         return 0;
4080 }
4081
4082 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4083 {
4084         int ret;
4085
4086         /* fallocate always requiring blocking context */
4087         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4088                 return -EAGAIN;
4089         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4090                                 req->sync.len);
4091         if (ret < 0)
4092                 req_set_fail(req);
4093         io_req_complete(req, ret);
4094         return 0;
4095 }
4096
4097 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4098 {
4099         const char __user *fname;
4100         int ret;
4101
4102         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4103                 return -EINVAL;
4104         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4105                 return -EINVAL;
4106         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4107                 return -EBADF;
4108
4109         /* open.how should be already initialised */
4110         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4111                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4112
4113         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4114         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4115         req->open.filename = getname(fname);
4116         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4117                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4118                 req->open.filename = NULL;
4119                 return ret;
4120         }
4121
4122         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4123         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4124                 return -EINVAL;
4125
4126         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4127         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4128         return 0;
4129 }
4130
4131 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4132 {
4133         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4134         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4135
4136         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4137         return __io_openat_prep(req, sqe);
4138 }
4139
4140 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4141 {
4142         struct open_how __user *how;
4143         size_t len;
4144         int ret;
4145
4146         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4147         len = READ_ONCE(sqe->len);
4148         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4149                 return -EINVAL;
4150
4151         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4152                                         len);
4153         if (ret)
4154                 return ret;
4155
4156         return __io_openat_prep(req, sqe);
4157 }
4158
4159 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4160 {
4161         struct open_flags op;
4162         struct file *file;
4163         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4164         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4165         int ret;
4166
4167         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4168         if (ret)
4169                 goto err;
4170         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4171         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4172         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4173                 /*
4174                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4175                  * it'll always -EAGAIN
4176                  */
4177                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4178                         return -EAGAIN;
4179                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4180                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4181         }
4182
4183         if (!fixed) {
4184                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4185                 if (ret < 0)
4186                         goto err;
4187         }
4188
4189         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4190         if (IS_ERR(file)) {
4191                 /*
4192                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4193                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4194                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4195                  */
4196                 if (!fixed)
4197                         put_unused_fd(ret);
4198
4199                 ret = PTR_ERR(file);
4200                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4201                 if (ret == -EAGAIN &&
4202                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4203                         return -EAGAIN;
4204                 goto err;
4205         }
4206
4207         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4208                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4209         fsnotify_open(file);
4210
4211         if (!fixed)
4212                 fd_install(ret, file);
4213         else
4214                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4215                                             req->open.file_slot - 1);
4216 err:
4217         putname(req->open.filename);
4218         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4219         if (ret < 0)
4220                 req_set_fail(req);
4221         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4222         return 0;
4223 }
4224
4225 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4226 {
4227         return io_openat2(req, issue_flags);
4228 }
4229
4230 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4231                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4232 {
4233         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4234         u64 tmp;
4235
4236         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4237             sqe->splice_fd_in)
4238                 return -EINVAL;
4239
4240         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4241         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4242                 return -EINVAL;
4243
4244         memset(p, 0, sizeof(*p));
4245         p->nbufs = tmp;
4246         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4251                                int bgid, unsigned nbufs)
4252 {
4253         unsigned i = 0;
4254
4255         /* shouldn't happen */
4256         if (!nbufs)
4257                 return 0;
4258
4259         /* the head kbuf is the list itself */
4260         while (!list_empty(&buf->list)) {
4261                 struct io_buffer *nxt;
4262
4263                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4264                 list_del(&nxt->list);
4265                 kfree(nxt);
4266                 if (++i == nbufs)
4267                         return i;
4268         }
4269         i++;
4270         kfree(buf);
4271         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4272
4273         return i;
4274 }
4275
4276 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4277 {
4278         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4279         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4280         struct io_buffer *head;
4281         int ret = 0;
4282         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4283
4284         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4285
4286         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4287
4288         ret = -ENOENT;
4289         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4290         if (head)
4291                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4292         if (ret < 0)
4293                 req_set_fail(req);
4294
4295         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4296         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4297         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4298         return 0;
4299 }
4300
4301 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4302                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4303 {
4304         unsigned long size, tmp_check;
4305         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4306         u64 tmp;
4307
4308         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4309                 return -EINVAL;
4310
4311         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4312         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4313                 return -E2BIG;
4314         p->nbufs = tmp;
4315         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4316         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4317
4318         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4319                                 &size))
4320                 return -EOVERFLOW;
4321         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4322                 return -EOVERFLOW;
4323
4324         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4325         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4326                 return -EFAULT;
4327
4328         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4329         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4330         if (tmp > USHRT_MAX)
4331                 return -E2BIG;
4332         p->bid = tmp;
4333         return 0;
4334 }
4335
4336 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4337 {
4338         struct io_buffer *buf;
4339         u64 addr = pbuf->addr;
4340         int i, bid = pbuf->bid;
4341
4342         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4343                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4344                 if (!buf)
4345                         break;
4346
4347                 buf->addr = addr;
4348                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4349                 buf->bid = bid;
4350                 addr += pbuf->len;
4351                 bid++;
4352                 if (!*head) {
4353                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4354                         *head = buf;
4355                 } else {
4356                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4357                 }
4358         }
4359
4360         return i ? i : -ENOMEM;
4361 }
4362
4363 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4364 {
4365         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4366         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4367         struct io_buffer *head, *list;
4368         int ret = 0;
4369         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4370
4371         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4372
4373         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4374
4375         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4376
4377         ret = io_add_buffers(p, &head);
4378         if (ret >= 0 && !list) {
4379                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4380                 if (ret < 0)
4381                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4382         }
4383         if (ret < 0)
4384                 req_set_fail(req);
4385         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4386         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4387         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4388         return 0;
4389 }
4390
4391 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4392                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4393 {
4394 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4395         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4396                 return -EINVAL;
4397         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4398                 return -EINVAL;
4399
4400         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4401         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4402         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4403
4404         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4405                 struct epoll_event __user *ev;
4406
4407                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4408                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4409                         return -EFAULT;
4410         }
4411
4412         return 0;
4413 #else
4414         return -EOPNOTSUPP;
4415 #endif
4416 }
4417
4418 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4419 {
4420 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4421         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4422         int ret;
4423         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4424
4425         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4426         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4427                 return -EAGAIN;
4428
4429         if (ret < 0)
4430                 req_set_fail(req);
4431         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4432         return 0;
4433 #else
4434         return -EOPNOTSUPP;
4435 #endif
4436 }
4437
4438 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4439 {
4440 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4441         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4442                 return -EINVAL;
4443         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4444                 return -EINVAL;
4445
4446         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4447         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4448         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4449         return 0;
4450 #else
4451         return -EOPNOTSUPP;
4452 #endif
4453 }
4454
4455 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4456 {
4457 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4458         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4459         int ret;
4460
4461         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4462                 return -EAGAIN;
4463
4464         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4465         if (ret < 0)
4466                 req_set_fail(req);
4467         io_req_complete(req, ret);
4468         return 0;
4469 #else
4470         return -EOPNOTSUPP;
4471 #endif
4472 }
4473
4474 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4475 {
4476         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4477                 return -EINVAL;
4478         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4479                 return -EINVAL;
4480
4481         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4482         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4483         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4484         return 0;
4485 }
4486
4487 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4488 {
4489         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4490         int ret;
4491
4492         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4493                 switch (fa->advice) {
4494                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4495                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4496                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4497                         break;
4498                 default:
4499                         return -EAGAIN;
4500                 }
4501         }
4502
4503         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4504         if (ret < 0)
4505                 req_set_fail(req);
4506         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4507         return 0;
4508 }
4509
4510 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4511 {
4512         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4513                 return -EINVAL;
4514         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4515                 return -EINVAL;
4516         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4517                 return -EBADF;
4518
4519         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4520         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4521         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4522         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4523         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4524
4525         return 0;
4526 }
4527
4528 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4529 {
4530         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4531         int ret;
4532
4533         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4534                 return -EAGAIN;
4535
4536         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4537                        ctx->buffer);
4538
4539         if (ret < 0)
4540                 req_set_fail(req);
4541         io_req_complete(req, ret);
4542         return 0;
4543 }
4544
4545 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4546 {
4547         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4548                 return -EINVAL;
4549         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4550             sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4551                 return -EINVAL;
4552         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4553                 return -EBADF;
4554
4555         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4556         return 0;
4557 }
4558
4559 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4560 {
4561         struct files_struct *files = current->files;
4562         struct io_close *close = &req->close;
4563         struct fdtable *fdt;
4564         struct file *file = NULL;
4565         int ret = -EBADF;
4566
4567         spin_lock(&files->file_lock);
4568         fdt = files_fdtable(files);
4569         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4570                 spin_unlock(&files->file_lock);
4571                 goto err;
4572         }
4573         file = fdt->fd[close->fd];
4574         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4575                 spin_unlock(&files->file_lock);
4576                 file = NULL;
4577                 goto err;
4578         }
4579
4580         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4581         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4582                 spin_unlock(&files->file_lock);
4583                 return -EAGAIN;
4584         }
4585
4586         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4587         spin_unlock(&files->file_lock);
4588         if (ret < 0) {
4589                 if (ret == -ENOENT)
4590                         ret = -EBADF;
4591                 goto err;
4592         }
4593
4594         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4595         ret = filp_close(file, current->files);
4596 err:
4597         if (ret < 0)
4598                 req_set_fail(req);
4599         if (file)
4600                 fput(file);
4601         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4602         return 0;
4603 }
4604
4605 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4606 {
4607         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4608
4609         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4610                 return -EINVAL;
4611         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4612                      sqe->splice_fd_in))
4613                 return -EINVAL;
4614
4615         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4616         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4617         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4618         return 0;
4619 }
4620
4621 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4622 {
4623         int ret;
4624
4625         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4626         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4627                 return -EAGAIN;
4628
4629         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4630                                 req->sync.flags);
4631         if (ret < 0)
4632                 req_set_fail(req);
4633         io_req_complete(req, ret);
4634         return 0;
4635 }
4636
4637 #if defined(CONFIG_NET)
4638 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4639                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4640 {
4641         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4642
4643         if (async_msg)
4644                 return -EAGAIN;
4645         if (io_alloc_async_data(req)) {
4646                 kfree(kmsg->free_iov);
4647                 return -ENOMEM;
4648         }
4649         async_msg = req->async_data;
4650         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4651         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4652         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4653         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4654         if (!async_msg->free_iov)
4655                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4656
4657         return -EAGAIN;
4658 }
4659
4660 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4661                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4662 {
4663         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4664         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4665         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4666                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4667 }
4668
4669 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4670 {
4671         int ret;
4672
4673         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4674         if (!ret)
4675                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4676         return ret;
4677 }
4678
4679 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4680 {
4681         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4682
4683         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4684                 return -EINVAL;
4685
4686         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4687         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4688         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4689         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4690                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4691
4692 #ifdef CONFIG_COMPAT
4693         if (req->ctx->compat)
4694                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4695 #endif
4696         return 0;
4697 }
4698
4699 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4700 {
4701         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4702         struct socket *sock;
4703         unsigned flags;
4704         int min_ret = 0;
4705         int ret;
4706
4707         sock = sock_from_file(req->file);
4708         if (unlikely(!sock))
4709                 return -ENOTSOCK;
4710
4711         kmsg = req->async_data;
4712         if (!kmsg) {
4713                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4714                 if (ret)
4715                         return ret;
4716                 kmsg = &iomsg;
4717         }
4718
4719         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4720         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4721                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4722         if (flags & MSG_WAITALL)
4723                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4724
4725         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4726         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4727                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4728         if (ret == -ERESTARTSYS)
4729                 ret = -EINTR;
4730
4731         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4732         if (kmsg->free_iov)
4733                 kfree(kmsg->free_iov);
4734         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4735         if (ret < min_ret)
4736                 req_set_fail(req);
4737         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4738         return 0;
4739 }
4740
4741 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4742 {
4743         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4744         struct msghdr msg;
4745         struct iovec iov;
4746         struct socket *sock;
4747         unsigned flags;
4748         int min_ret = 0;
4749         int ret;
4750
4751         sock = sock_from_file(req->file);
4752         if (unlikely(!sock))
4753                 return -ENOTSOCK;
4754
4755         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4756         if (unlikely(ret))
4757                 return ret;
4758
4759         msg.msg_name = NULL;
4760         msg.msg_control = NULL;
4761         msg.msg_controllen = 0;
4762         msg.msg_namelen = 0;
4763
4764         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4765         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4766                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4767         if (flags & MSG_WAITALL)
4768                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4769
4770         msg.msg_flags = flags;
4771         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4772         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4773                 return -EAGAIN;
4774         if (ret == -ERESTARTSYS)
4775                 ret = -EINTR;
4776
4777         if (ret < min_ret)
4778                 req_set_fail(req);
4779         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4780         return 0;
4781 }
4782
4783 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4784                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4785 {
4786         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4787         struct iovec __user *uiov;
4788         size_t iov_len;
4789         int ret;
4790
4791         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4792                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4793         if (ret)
4794                 return ret;
4795
4796         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4797                 if (iov_len > 1)
4798                         return -EINVAL;
4799                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4800                         return -EFAULT;
4801                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4802                 iomsg->free_iov = NULL;
4803         } else {
4804                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4805                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4806                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4807                                      false);
4808                 if (ret > 0)
4809                         ret = 0;
4810         }
4811
4812         return ret;
4813 }
4814
4815 #ifdef CONFIG_COMPAT
4816 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4817                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4818 {
4819         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4820         struct compat_iovec __user *uiov;
4821         compat_uptr_t ptr;
4822         compat_size_t len;
4823         int ret;
4824
4825         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4826                                   &ptr, &len);
4827         if (ret)
4828                 return ret;
4829
4830         uiov = compat_ptr(ptr);
4831         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4832                 compat_ssize_t clen;
4833
4834                 if (len > 1)
4835                         return -EINVAL;
4836                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4837                         return -EFAULT;
4838                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4839                         return -EFAULT;
4840                 if (clen < 0)
4841                         return -EINVAL;
4842                 sr->len = clen;
4843                 iomsg->free_iov = NULL;
4844         } else {
4845                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4846                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4847                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4848                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4849                 if (ret < 0)
4850                         return ret;
4851         }
4852
4853         return 0;
4854 }
4855 #endif
4856
4857 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4858                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4859 {
4860         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4861
4862 #ifdef CONFIG_COMPAT
4863         if (req->ctx->compat)
4864                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4865 #endif
4866
4867         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4868 }
4869
4870 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4871                                                bool needs_lock)
4872 {
4873         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4874         struct io_buffer *kbuf;
4875
4876         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4877         if (IS_ERR(kbuf))
4878                 return kbuf;
4879
4880         sr->kbuf = kbuf;
4881         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4882         return kbuf;
4883 }
4884
4885 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4886 {
4887         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4888 }
4889
4890 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4891 {
4892         int ret;
4893
4894         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4895         if (!ret)
4896                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4897         return ret;
4898 }
4899
4900 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4901 {
4902         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4903
4904         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4905                 return -EINVAL;
4906
4907         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4908         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4909         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4910         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4911         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4912                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4913
4914 #ifdef CONFIG_COMPAT
4915         if (req->ctx->compat)
4916                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4917 #endif
4918         return 0;
4919 }
4920
4921 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4922 {
4923         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4924         struct socket *sock;
4925         struct io_buffer *kbuf;
4926         unsigned flags;
4927         int min_ret = 0;
4928         int ret, cflags = 0;
4929         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4930
4931         sock = sock_from_file(req->file);
4932         if (unlikely(!sock))
4933                 return -ENOTSOCK;
4934
4935         kmsg = req->async_data;
4936         if (!kmsg) {
4937                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4938                 if (ret)
4939                         return ret;
4940                 kmsg = &iomsg;
4941         }
4942
4943         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4944                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4945                 if (IS_ERR(kbuf))
4946                         return PTR_ERR(kbuf);
4947                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4948                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4949                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4950                                 1, req->sr_msg.len);
4951         }
4952
4953         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4954         if (force_nonblock)
4955                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4956         if (flags & MSG_WAITALL)
4957                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4958
4959         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4960                                         kmsg->uaddr, flags);
4961         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4962                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4963         if (ret == -ERESTARTSYS)
4964                 ret = -EINTR;
4965
4966         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4967                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4968         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4969         if (kmsg->free_iov)
4970                 kfree(kmsg->free_iov);
4971         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4972         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4973                 req_set_fail(req);
4974         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4975         return 0;
4976 }
4977
4978 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4979 {
4980         struct io_buffer *kbuf;
4981         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4982         struct msghdr msg;
4983         void __user *buf = sr->buf;
4984         struct socket *sock;
4985         struct iovec iov;
4986         unsigned flags;
4987         int min_ret = 0;
4988         int ret, cflags = 0;
4989         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4990
4991         sock = sock_from_file(req->file);
4992         if (unlikely(!sock))
4993                 return -ENOTSOCK;
4994
4995         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4996                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4997                 if (IS_ERR(kbuf))
4998                         return PTR_ERR(kbuf);
4999                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5000         }
5001
5002         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5003         if (unlikely(ret))
5004                 goto out_free;
5005
5006         msg.msg_name = NULL;
5007         msg.msg_control = NULL;
5008         msg.msg_controllen = 0;
5009         msg.msg_namelen = 0;
5010         msg.msg_iocb = NULL;
5011         msg.msg_flags = 0;
5012
5013         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5014         if (force_nonblock)
5015                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5016         if (flags & MSG_WAITALL)
5017                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5018
5019         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5020         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5021                 return -EAGAIN;
5022         if (ret == -ERESTARTSYS)
5023                 ret = -EINTR;
5024 out_free:
5025         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5026                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5027         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5028                 req_set_fail(req);
5029         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5030         return 0;
5031 }
5032
5033 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5034 {
5035         struct io_accept *accept = &req->accept;
5036
5037         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5038                 return -EINVAL;
5039         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5040                 return -EINVAL;
5041
5042         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5043         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5044         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5045         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5046
5047         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5048         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5049                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5050                 return -EINVAL;
5051         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5052                 return -EINVAL;
5053         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5054                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5055         return 0;
5056 }
5057
5058 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5059 {
5060         struct io_accept *accept = &req->accept;
5061         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5062         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5063         bool fixed = !!accept->file_slot;
5064         struct file *file;
5065         int ret, fd;
5066
5067         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5068                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5069
5070         if (!fixed) {
5071                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5072                 if (unlikely(fd < 0))
5073                         return fd;
5074         }
5075         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5076                          accept->flags);
5077         if (IS_ERR(file)) {
5078                 if (!fixed)
5079                         put_unused_fd(fd);
5080                 ret = PTR_ERR(file);
5081                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5082                         return -EAGAIN;
5083                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5084                         ret = -EINTR;
5085                 req_set_fail(req);
5086         } else if (!fixed) {
5087                 fd_install(fd, file);
5088                 ret = fd;
5089         } else {
5090                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5091                                             accept->file_slot - 1);
5092         }
5093         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5094         return 0;
5095 }
5096
5097 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5098 {
5099         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5100         struct io_connect *conn = &req->connect;
5101
5102         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5103 }
5104
5105 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5106 {
5107         struct io_connect *conn = &req->connect;
5108
5109         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5110                 return -EINVAL;
5111         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5112             sqe->splice_fd_in)
5113                 return -EINVAL;
5114
5115         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5116         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5117         return 0;
5118 }
5119
5120 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5121 {
5122         struct io_async_connect __io, *io;
5123         unsigned file_flags;
5124         int ret;
5125         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5126
5127         if (req->async_data) {
5128                 io = req->async_data;
5129         } else {
5130                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5131                                                 req->connect.addr_len,
5132                                                 &__io.address);
5133                 if (ret)
5134                         goto out;
5135                 io = &__io;
5136         }
5137
5138         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5139
5140         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5141                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5142         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5143                 if (req->async_data)
5144                         return -EAGAIN;
5145                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5146                         ret = -ENOMEM;
5147                         goto out;
5148                 }
5149                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5150                 return -EAGAIN;
5151         }
5152         if (ret == -ERESTARTSYS)
5153                 ret = -EINTR;
5154 out:
5155         if (ret < 0)
5156                 req_set_fail(req);
5157         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5158         return 0;
5159 }
5160 #else /* !CONFIG_NET */
5161 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5162 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5163 {                                                                       \
5164         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5165 }
5166
5167 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5168 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5169 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5170 {                                                                       \
5171         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5172 }                                                                       \
5173
5174 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5175 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5176 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5177 {                                                                       \
5178         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5179 }
5180
5181 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5182 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5183 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5184 IO_NETOP_PREP(accept);
5185 IO_NETOP_FN(send);
5186 IO_NETOP_FN(recv);
5187 #endif /* CONFIG_NET */
5188
5189 struct io_poll_table {
5190         struct poll_table_struct pt;
5191         struct io_kiocb *req;
5192         int nr_entries;
5193         int error;
5194 };
5195
5196 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5197                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5198 {
5199         /* for instances that support it check for an event match first: */
5200         if (mask && !(mask & poll->events))
5201                 return 0;
5202
5203         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5204
5205         list_del_init(&poll->wait.entry);
5206
5207         req->result = mask;
5208         req->io_task_work.func = func;
5209
5210         /*
5211          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5212          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5213          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5214          * have the needed state needed for it anyway.
5215          */
5216         io_req_task_work_add(req);
5217         return 1;
5218 }
5219
5220 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5221         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5222 {
5223         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5224
5225         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5226         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5227                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5228
5229         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5230                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5231
5232                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5233         }
5234
5235         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5236         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5237                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5238                 return true;
5239         }
5240
5241         return false;
5242 }
5243
5244 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5245 {
5246         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5247         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5248                 return req->async_data;
5249         return req->apoll->double_poll;
5250 }
5251
5252 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5253 {
5254         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5255                 return &req->poll;
5256         return &req->apoll->poll;
5257 }
5258
5259 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5260         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5261 {
5262         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5263
5264         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5265
5266         if (poll && poll->head) {
5267                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5268
5269                 spin_lock_irq(&head->lock);
5270                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5271                 if (poll->wait.private)
5272                         req_ref_put(req);
5273                 poll->head = NULL;
5274                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5275         }
5276 }
5277
5278 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5279         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5280 {
5281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5282         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5283         int error;
5284
5285         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5286                 error = -ECANCELED;
5287                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5288         } else {
5289                 error = mangle_poll(mask);
5290         }
5291         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5292                 flags = 0;
5293         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5294                 req->poll.done = true;
5295                 flags = 0;
5296         }
5297         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5298                 ctx->cq_extra++;
5299
5300         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5301 }
5302
5303 static inline bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5304         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5305 {
5306         bool done;
5307
5308         done = __io_poll_complete(req, mask);
5309         io_commit_cqring(req->ctx);
5310         return done;
5311 }
5312
5313 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5314 {
5315         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5316         struct io_kiocb *nxt;
5317
5318         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5319                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5320         } else {
5321                 bool done;
5322
5323                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5324                 if (done) {
5325                         io_poll_remove_double(req);
5326                         hash_del(&req->hash_node);
5327                 } else {
5328                         req->result = 0;
5329                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5330                 }
5331                 io_commit_cqring(ctx);
5332                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5333                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5334
5335                 if (done) {
5336                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5337                         if (nxt)
5338                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5339                 }
5340         }
5341 }
5342
5343 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5344                                int sync, void *key)
5345 {
5346         struct io_kiocb *req = wait->private;
5347         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5348         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5349         unsigned long flags;
5350
5351         /* for instances that support it check for an event match first: */
5352         if (mask && !(mask & poll->events))
5353                 return 0;
5354         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5355                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5356
5357         list_del_init(&wait->entry);
5358
5359         if (poll->head) {
5360                 bool done;
5361
5362                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5363                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5364                 if (!done)
5365                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5366                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5367                 wait->private = NULL;
5368                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5369                 if (!done) {
5370                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5371                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5372                 }
5373         }
5374         req_ref_put(req);
5375         return 1;
5376 }
5377
5378 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5379                               wait_queue_func_t wake_func)
5380 {
5381         poll->head = NULL;
5382         poll->done = false;
5383         poll->canceled = false;
5384 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5385         /* mask in events that we always want/need */
5386         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5387         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5388         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5389 }
5390
5391 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5392                             struct wait_queue_head *head,
5393                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5394 {
5395         struct io_kiocb *req = pt->req;
5396
5397         /*
5398          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5399          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5400          * if this happens.
5401          */
5402         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5403                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5404
5405                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5406                 if (poll_one->head == head)
5407                         return;
5408                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5409                 if (*poll_ptr) {
5410                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5411                                 return;
5412                         pt->error = -EINVAL;
5413                         return;
5414                 }
5415                 /*
5416                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5417                  * into one-shot mode.
5418                  */
5419                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5420                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5421                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5422                 if (!poll) {
5423                         pt->error = -ENOMEM;
5424                         return;
5425                 }
5426                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5427                 req_ref_get(req);
5428                 poll->wait.private = req;
5429                 *poll_ptr = poll;
5430         }
5431
5432         pt->nr_entries++;
5433         poll->head = head;
5434
5435         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5436                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5437         else
5438                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5439 }
5440
5441 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5442                                struct poll_table_struct *p)
5443 {
5444         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5445         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5446
5447         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5448 }
5449
5450 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5451 {
5452         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5453         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5454
5455         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5456
5457         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5458                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5459                 return;
5460         }
5461
5462         hash_del(&req->hash_node);
5463         io_poll_remove_double(req);
5464         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5465
5466         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5467                 io_req_task_submit(req, locked);
5468         else
5469                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5470 }
5471
5472 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5473                         void *key)
5474 {
5475         struct io_kiocb *req = wait->private;
5476         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5477
5478         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5479                                         key_to_poll(key));
5480
5481         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5482 }
5483
5484 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5485 {
5486         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5487         struct hlist_head *list;
5488
5489         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5490         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5491 }
5492
5493 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5494                                       struct io_poll_iocb *poll,
5495                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5496                                       wait_queue_func_t wake_func)
5497         __acquires(&ctx->completion_lock)
5498 {
5499         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5500         bool cancel = false;
5501
5502         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5503         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5504         poll->file = req->file;
5505         poll->wait.private = req;
5506
5507         ipt->pt._key = mask;
5508         ipt->req = req;
5509         ipt->error = 0;
5510         ipt->nr_entries = 0;
5511
5512         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5513         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5514                 ipt->error = -EINVAL;
5515
5516         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5517         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5518                 io_poll_remove_double(req);
5519         if (likely(poll->head)) {
5520                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5521                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5522                         if (ipt->error)
5523                                 cancel = true;
5524                         ipt->error = 0;
5525                         mask = 0;
5526                 }
5527                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5528                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5529                 else if (cancel)
5530                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5531                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5532                         io_poll_req_insert(req);
5533                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5534         }
5535
5536         return mask;
5537 }
5538
5539 enum {
5540         IO_APOLL_OK,
5541         IO_APOLL_ABORTED,
5542         IO_APOLL_READY
5543 };
5544
5545 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5546 {
5547         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5548         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5549         struct async_poll *apoll;
5550         struct io_poll_table ipt;
5551         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5552         int rw;
5553
5554         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5555                 return IO_APOLL_ABORTED;
5556         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5557                 return IO_APOLL_ABORTED;
5558         if (!def->pollin && !def->pollout)
5559                 return IO_APOLL_ABORTED;
5560
5561         if (def->pollin) {
5562                 rw = READ;
5563                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5564
5565                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5566                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5567                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5568                         mask &= ~POLLIN;
5569         } else {
5570                 rw = WRITE;
5571                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5572         }
5573
5574         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5575         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5576                 return IO_APOLL_ABORTED;
5577
5578         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5579         if (unlikely(!apoll))
5580                 return IO_APOLL_ABORTED;
5581         apoll->double_poll = NULL;
5582         req->apoll = apoll;
5583         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5584         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5585         io_req_set_refcount(req);
5586
5587         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5588                                         io_async_wake);
5589         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5590         if (ret || ipt.error)
5591                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5592
5593         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5594                                 mask, apoll->poll.events);
5595         return IO_APOLL_OK;
5596 }
5597
5598 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5599                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5600         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5601 {
5602         bool do_complete = false;
5603
5604         if (!poll->head)
5605                 return false;
5606         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5607         if (do_cancel)
5608                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5609         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5610                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5611                 do_complete = true;
5612         }
5613         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5614         hash_del(&req->hash_node);
5615         return do_complete;
5616 }
5617
5618 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5619         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5620 {
5621         bool do_complete;
5622
5623         io_poll_remove_double(req);
5624         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5625
5626         if (do_complete) {
5627                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5628                 io_commit_cqring(req->ctx);
5629                 req_set_fail(req);
5630                 io_put_req_deferred(req);
5631         }
5632         return do_complete;
5633 }
5634
5635 /*
5636  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5637  */
5638 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5639                                bool cancel_all)
5640 {
5641         struct hlist_node *tmp;
5642         struct io_kiocb *req;
5643         int posted = 0, i;
5644
5645         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5646         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5647                 struct hlist_head *list;
5648
5649                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5650                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5651                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5652                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5653                 }
5654         }
5655         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5656
5657         if (posted)
5658                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5659
5660         return posted != 0;
5661 }
5662
5663 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5664                                      bool poll_only)
5665         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5666 {
5667         struct hlist_head *list;
5668         struct io_kiocb *req;
5669
5670         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5671         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5672                 if (sqe_addr != req->user_data)
5673                         continue;
5674                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5675                         continue;
5676                 return req;
5677         }
5678         return NULL;
5679 }
5680
5681 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5682                           bool poll_only)
5683         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5684 {
5685         struct io_kiocb *req;
5686
5687         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5688         if (!req)
5689                 return -ENOENT;
5690         if (io_poll_remove_one(req))
5691                 return 0;
5692
5693         return -EALREADY;
5694 }
5695
5696 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5697                                      unsigned int flags)
5698 {
5699         u32 events;
5700
5701         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5702 #ifdef __BIG_ENDIAN
5703         events = swahw32(events);
5704 #endif
5705         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5706                 events |= EPOLLONESHOT;
5707         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5708 }
5709
5710 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5711                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5712 {
5713         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5714         u32 flags;
5715
5716         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5717                 return -EINVAL;
5718         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5719                 return -EINVAL;
5720         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5721         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5722                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5723                 return -EINVAL;
5724         /* meaningless without update */
5725         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5726                 return -EINVAL;
5727
5728         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5729         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5730         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5731
5732         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5733         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5734                 return -EINVAL;
5735         if (upd->update_events)
5736                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5737         else if (sqe->poll32_events)
5738                 return -EINVAL;
5739
5740         return 0;
5741 }
5742
5743 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5744                         void *key)
5745 {
5746         struct io_kiocb *req = wait->private;
5747         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5748
5749         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5750 }
5751
5752 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5753                                struct poll_table_struct *p)
5754 {
5755         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5756
5757         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5758 }
5759
5760 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5761 {
5762         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5763         u32 flags;
5764
5765         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5766                 return -EINVAL;
5767         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5768                 return -EINVAL;
5769         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5770         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5771                 return -EINVAL;
5772
5773         io_req_set_refcount(req);
5774         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5775         return 0;
5776 }
5777
5778 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5779 {
5780         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5781         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5782         struct io_poll_table ipt;
5783         __poll_t mask;
5784
5785         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5786
5787         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5788                                         io_poll_wake);
5789
5790         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5791                 ipt.error = 0;
5792                 io_poll_complete(req, mask);
5793         }
5794         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5795
5796         if (mask) {
5797                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5798                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5799                         io_put_req(req);
5800         }
5801         return ipt.error;
5802 }
5803
5804 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5805 {
5806         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5807         struct io_kiocb *preq;
5808         bool completing;
5809         int ret;
5810
5811         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5812         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5813         if (!preq) {
5814                 ret = -ENOENT;
5815                 goto err;
5816         }
5817
5818         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5819                 completing = true;
5820                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5821                 goto err;
5822         }
5823
5824         /*
5825          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5826          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5827          * let completion re-add it.
5828          */
5829         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5830         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5831                 ret = -EALREADY;
5832                 goto err;
5833         }
5834         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5835         ret = 0;
5836 err:
5837         if (ret < 0) {
5838                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5839                 req_set_fail(req);
5840                 io_req_complete(req, ret);
5841                 return 0;
5842         }
5843         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5844         if (req->poll_update.update_events) {
5845                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5846                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5847                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5848         }
5849         if (req->poll_update.update_user_data)
5850                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5851         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5852
5853         /* complete update request, we're done with it */
5854         io_req_complete(req, ret);
5855
5856         if (!completing) {
5857                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5858                 if (ret < 0) {
5859                         req_set_fail(preq);
5860                         io_req_complete(preq, ret);
5861                 }
5862         }
5863         return 0;
5864 }
5865
5866 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5867 {
5868         req_set_fail(req);
5869         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5870 }
5871
5872 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5873 {
5874         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5875                                                 struct io_timeout_data, timer);
5876         struct io_kiocb *req = data->req;
5877         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5878         unsigned long flags;
5879
5880         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5881         list_del_init(&req->timeout.list);
5882         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5883                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5884         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5885
5886         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5887         io_req_task_work_add(req);
5888         return HRTIMER_NORESTART;
5889 }
5890
5891 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5892                                            __u64 user_data)
5893         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5894 {
5895         struct io_timeout_data *io;
5896         struct io_kiocb *req;
5897         bool found = false;
5898
5899         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5900                 found = user_data == req->user_data;
5901                 if (found)
5902                         break;
5903         }
5904         if (!found)
5905                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5906
5907         io = req->async_data;
5908         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5909                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5910         list_del_init(&req->timeout.list);
5911         return req;
5912 }
5913
5914 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5915         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5916         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5917 {
5918         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5919
5920         if (IS_ERR(req))
5921                 return PTR_ERR(req);
5922
5923         req_set_fail(req);
5924         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5925         io_put_req_deferred(req);
5926         return 0;
5927 }
5928
5929 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
5930 {
5931         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
5932         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
5933                 return CLOCK_BOOTTIME;
5934         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
5935                 return CLOCK_REALTIME;
5936         default:
5937                 /* can't happen, vetted at prep time */
5938                 WARN_ON_ONCE(1);
5939                 fallthrough;
5940         case 0:
5941                 return CLOCK_MONOTONIC;
5942         }
5943 }
5944
5945 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5946                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5947         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5948 {
5949         struct io_timeout_data *io;
5950         struct io_kiocb *req;
5951         bool found = false;
5952
5953         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
5954                 found = user_data == req->user_data;
5955                 if (found)
5956                         break;
5957         }
5958         if (!found)
5959                 return -ENOENT;
5960
5961         io = req->async_data;
5962         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5963                 return -EALREADY;
5964         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
5965         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
5966         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5967         return 0;
5968 }
5969
5970 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5971                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5972         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5973 {
5974         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5975         struct io_timeout_data *data;
5976
5977         if (IS_ERR(req))
5978                 return PTR_ERR(req);
5979
5980         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5981         data = req->async_data;
5982         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5983         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
5984         data->timer.function = io_timeout_fn;
5985         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5986         return 0;
5987 }
5988
5989 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5990                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5991 {
5992         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5993
5994         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5995                 return -EINVAL;
5996         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5997                 return -EINVAL;
5998         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
5999                 return -EINVAL;
6000
6001         tr->ltimeout = false;
6002         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6003         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6004         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6005                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6006                         return -EINVAL;
6007                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6008                         tr->ltimeout = true;
6009                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6010                         return -EINVAL;
6011                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6012                         return -EFAULT;
6013         } else if (tr->flags) {
6014                 /* timeout removal doesn't support flags */
6015                 return -EINVAL;
6016         }
6017
6018         return 0;
6019 }
6020
6021 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6022 {
6023         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6024                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6025 }
6026
6027 /*
6028  * Remove or update an existing timeout command
6029  */
6030 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6031 {
6032         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6033         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6034         int ret;
6035
6036         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6037                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6038                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6039                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6040                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6041                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6042         } else {
6043                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6044
6045                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6046                 if (tr->ltimeout)
6047                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6048                 else
6049                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6050                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6051         }
6052
6053         if (ret < 0)
6054                 req_set_fail(req);
6055         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6056         return 0;
6057 }
6058
6059 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6060                            bool is_timeout_link)
6061 {
6062         struct io_timeout_data *data;
6063         unsigned flags;
6064         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6065
6066         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6067                 return -EINVAL;
6068         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6069             sqe->splice_fd_in)
6070                 return -EINVAL;
6071         if (off && is_timeout_link)
6072                 return -EINVAL;
6073         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6074         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
6075                 return -EINVAL;
6076         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6077         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6078                 return -EINVAL;
6079
6080         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6081         req->timeout.off = off;
6082         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6083                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6084
6085         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
6086                 return -ENOMEM;
6087
6088         data = req->async_data;
6089         data->req = req;
6090         data->flags = flags;
6091
6092         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6093                 return -EFAULT;
6094
6095         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6096         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6097
6098         if (is_timeout_link) {
6099                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6100
6101                 if (!link->head)
6102                         return -EINVAL;
6103                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6104                         return -EINVAL;
6105                 req->timeout.head = link->last;
6106                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6107         }
6108         return 0;
6109 }
6110
6111 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6112 {
6113         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6114         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6115         struct list_head *entry;
6116         u32 tail, off = req->timeout.off;
6117
6118         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6119
6120         /*
6121          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6122          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6123          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6124          */
6125         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6126                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6127                 goto add;
6128         }
6129
6130         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6131         req->timeout.target_seq = tail + off;
6132
6133         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6134          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6135          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6136          */
6137         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6138
6139         /*
6140          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6141          * the one we need first.
6142          */
6143         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6144                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6145                                                   timeout.list);
6146
6147                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6148                         continue;
6149                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6150                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6151                         break;
6152         }
6153 add:
6154         list_add(&req->timeout.list, entry);
6155         data->timer.function = io_timeout_fn;
6156         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6157         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6158         return 0;
6159 }
6160
6161 struct io_cancel_data {
6162         struct io_ring_ctx *ctx;
6163         u64 user_data;
6164 };
6165
6166 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6167 {
6168         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6169         struct io_cancel_data *cd = data;
6170
6171         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6172 }
6173
6174 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6175                                struct io_ring_ctx *ctx)
6176 {
6177         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6178         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6179         int ret = 0;
6180
6181         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6182                 return -ENOENT;
6183
6184         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6185         switch (cancel_ret) {
6186         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6187                 ret = 0;
6188                 break;
6189         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6190                 ret = -EALREADY;
6191                 break;
6192         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6193                 ret = -ENOENT;
6194                 break;
6195         }
6196
6197         return ret;
6198 }
6199
6200 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6201 {
6202         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6203         int ret;
6204
6205         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6206
6207         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6208         if (ret != -ENOENT)
6209                 return ret;
6210
6211         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6212         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6213         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6214         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6215         if (ret != -ENOENT)
6216                 goto out;
6217         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6218 out:
6219         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6220         return ret;
6221 }
6222
6223 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6224                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6225 {
6226         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6227                 return -EINVAL;
6228         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6229                 return -EINVAL;
6230         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6231             sqe->splice_fd_in)
6232                 return -EINVAL;
6233
6234         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6235         return 0;
6236 }
6237
6238 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6239 {
6240         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6241         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6242         struct io_tctx_node *node;
6243         int ret;
6244
6245         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6246         if (ret != -ENOENT)
6247                 goto done;
6248
6249         /* slow path, try all io-wq's */
6250         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6251         ret = -ENOENT;
6252         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6253                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6254
6255                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6256                 if (ret != -ENOENT)
6257                         break;
6258         }
6259         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6260 done:
6261         if (ret < 0)
6262                 req_set_fail(req);
6263         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6264         return 0;
6265 }
6266
6267 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6268                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6269 {
6270         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6271                 return -EINVAL;
6272         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6273                 return -EINVAL;
6274
6275         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6276         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6277         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6278                 return -EINVAL;
6279         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6280         return 0;
6281 }
6282
6283 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6284 {
6285         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6286         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6287         int ret;
6288
6289         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6290                 return -EAGAIN;
6291
6292         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6293         up.data = req->rsrc_update.arg;
6294         up.nr = 0;
6295         up.tags = 0;
6296         up.resv = 0;
6297
6298         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6299         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6300                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6301         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6302
6303         if (ret < 0)
6304                 req_set_fail(req);
6305         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6306         return 0;
6307 }
6308
6309 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6310 {
6311         switch (req->opcode) {
6312         case IORING_OP_NOP:
6313                 return 0;
6314         case IORING_OP_READV:
6315         case IORING_OP_READ_FIXED:
6316         case IORING_OP_READ:
6317                 return io_read_prep(req, sqe);
6318         case IORING_OP_WRITEV:
6319         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6320         case IORING_OP_WRITE:
6321                 return io_write_prep(req, sqe);
6322         case IORING_OP_POLL_ADD:
6323                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6324         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6325                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6326         case IORING_OP_FSYNC:
6327                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6328         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6329                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6330         case IORING_OP_SENDMSG:
6331         case IORING_OP_SEND:
6332                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6333         case IORING_OP_RECVMSG:
6334         case IORING_OP_RECV:
6335                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6336         case IORING_OP_CONNECT:
6337                 return io_connect_prep(req, sqe);
6338         case IORING_OP_TIMEOUT:
6339                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6340         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6341                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6342         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6343                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6344         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6345                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6346         case IORING_OP_ACCEPT:
6347                 return io_accept_prep(req, sqe);
6348         case IORING_OP_FALLOCATE:
6349                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6350         case IORING_OP_OPENAT:
6351                 return io_openat_prep(req, sqe);
6352         case IORING_OP_CLOSE:
6353                 return io_close_prep(req, sqe);
6354         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6355                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6356         case IORING_OP_STATX:
6357                 return io_statx_prep(req, sqe);
6358         case IORING_OP_FADVISE:
6359                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6360         case IORING_OP_MADVISE:
6361                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6362         case IORING_OP_OPENAT2:
6363                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6364         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6365                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6366         case IORING_OP_SPLICE:
6367                 return io_splice_prep(req, sqe);
6368         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6369                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6370         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6371                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6372         case IORING_OP_TEE:
6373                 return io_tee_prep(req, sqe);
6374         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6375                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6376         case IORING_OP_RENAMEAT:
6377                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6378         case IORING_OP_UNLINKAT:
6379                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6380         case IORING_OP_MKDIRAT:
6381                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6382         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6383                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6384         case IORING_OP_LINKAT:
6385                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6386         }
6387
6388         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6389                         req->opcode);
6390         return -EINVAL;
6391 }
6392
6393 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6394 {
6395         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6396                 return 0;
6397         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6398                 return -EFAULT;
6399         if (io_alloc_async_data(req))
6400                 return -EAGAIN;
6401
6402         switch (req->opcode) {
6403         case IORING_OP_READV:
6404                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6405         case IORING_OP_WRITEV:
6406                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6407         case IORING_OP_SENDMSG:
6408                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6409         case IORING_OP_RECVMSG:
6410                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6411         case IORING_OP_CONNECT:
6412                 return io_connect_prep_async(req);
6413         }
6414         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6415                     req->opcode);
6416         return -EFAULT;
6417 }
6418
6419 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6420 {
6421         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6422
6423         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6424         io_for_each_link(req, req)
6425                 seq--;
6426         return seq;
6427 }
6428
6429 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6430 {
6431         struct io_kiocb *pos;
6432         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6433         struct io_defer_entry *de;
6434         int ret;
6435         u32 seq;
6436
6437         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6438                 io_req_complete_fail_submit(req);
6439                 return true;
6440         }
6441
6442         /*
6443          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6444          * head request and the next request/link after the current link.
6445          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6446          * maintained for every request of our link.
6447          */
6448         if (ctx->drain_next) {
6449                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6450                 ctx->drain_next = false;
6451         }
6452         /* not interested in head, start from the first linked */
6453         io_for_each_link(pos, req->link) {
6454                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6455                         ctx->drain_next = true;
6456                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6457                         break;
6458                 }
6459         }
6460
6461         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6462         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6463                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6464                 ctx->drain_active = false;
6465                 return false;
6466         }
6467
6468         seq = io_get_sequence(req);
6469         /* Still a chance to pass the sequence check */
6470         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6471                 return false;
6472
6473         ret = io_req_prep_async(req);
6474         if (ret)
6475                 goto fail;
6476         io_prep_async_link(req);
6477         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6478         if (!de) {
6479                 ret = -ENOMEM;
6480 fail:
6481                 io_req_complete_failed(req, ret);
6482                 return true;
6483         }
6484
6485         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6486         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6487                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6488                 kfree(de);
6489                 io_queue_async_work(req, NULL);
6490                 return true;
6491         }
6492
6493         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6494         de->req = req;
6495         de->seq = seq;
6496         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6497         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6498         return true;
6499 }
6500
6501 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6502 {
6503         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6504                 switch (req->opcode) {
6505                 case IORING_OP_READV:
6506                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6507                 case IORING_OP_READ:
6508                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6509                         break;
6510                 case IORING_OP_RECVMSG:
6511                 case IORING_OP_RECV:
6512                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6513                         break;
6514                 }
6515         }
6516
6517         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6518                 switch (req->opcode) {
6519                 case IORING_OP_READV:
6520                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6521                 case IORING_OP_READ:
6522                 case IORING_OP_WRITEV:
6523                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6524                 case IORING_OP_WRITE: {
6525                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6526
6527                         kfree(io->free_iovec);
6528                         break;
6529                         }
6530                 case IORING_OP_RECVMSG:
6531                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6532                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6533
6534                         kfree(io->free_iov);
6535                         break;
6536                         }
6537                 case IORING_OP_SPLICE:
6538                 case IORING_OP_TEE:
6539                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6540                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6541                         break;
6542                 case IORING_OP_OPENAT:
6543                 case IORING_OP_OPENAT2:
6544                         if (req->open.filename)
6545                                 putname(req->open.filename);
6546                         break;
6547                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6548                         putname(req->rename.oldpath);
6549                         putname(req->rename.newpath);
6550                         break;
6551                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6552                         putname(req->unlink.filename);
6553                         break;
6554                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6555                         putname(req->mkdir.filename);
6556                         break;
6557                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6558                         putname(req->symlink.oldpath);
6559                         putname(req->symlink.newpath);
6560                         break;
6561                 case IORING_OP_LINKAT:
6562                         putname(req->hardlink.oldpath);
6563                         putname(req->hardlink.newpath);
6564                         break;
6565                 }
6566         }
6567         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6568                 kfree(req->apoll->double_poll);
6569                 kfree(req->apoll);
6570                 req->apoll = NULL;
6571         }
6572         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6573                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6574
6575                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6576         }
6577         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6578                 put_cred(req->creds);
6579
6580         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6581 }
6582
6583 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6584 {
6585         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6586         const struct cred *creds = NULL;
6587         int ret;
6588
6589         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6590                 creds = override_creds(req->creds);
6591
6592         switch (req->opcode) {
6593         case IORING_OP_NOP:
6594                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6595                 break;
6596         case IORING_OP_READV:
6597         case IORING_OP_READ_FIXED:
6598         case IORING_OP_READ:
6599                 ret = io_read(req, issue_flags);
6600                 break;
6601         case IORING_OP_WRITEV:
6602         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6603         case IORING_OP_WRITE:
6604                 ret = io_write(req, issue_flags);
6605                 break;
6606         case IORING_OP_FSYNC:
6607                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6608                 break;
6609         case IORING_OP_POLL_ADD:
6610                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6611                 break;
6612         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6613                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6614                 break;
6615         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6616                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6617                 break;
6618         case IORING_OP_SENDMSG:
6619                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6620                 break;
6621         case IORING_OP_SEND:
6622                 ret = io_send(req, issue_flags);
6623                 break;
6624         case IORING_OP_RECVMSG:
6625                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6626                 break;
6627         case IORING_OP_RECV:
6628                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6629                 break;
6630         case IORING_OP_TIMEOUT:
6631                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6632                 break;
6633         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6634                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6635                 break;
6636         case IORING_OP_ACCEPT:
6637                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6638                 break;
6639         case IORING_OP_CONNECT:
6640                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6641                 break;
6642         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6643                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6644                 break;
6645         case IORING_OP_FALLOCATE:
6646                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6647                 break;
6648         case IORING_OP_OPENAT:
6649                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6650                 break;
6651         case IORING_OP_CLOSE:
6652                 ret = io_close(req, issue_flags);
6653                 break;
6654         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6655                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6656                 break;
6657         case IORING_OP_STATX:
6658                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6659                 break;
6660         case IORING_OP_FADVISE:
6661                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6662                 break;
6663         case IORING_OP_MADVISE:
6664                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6665                 break;
6666         case IORING_OP_OPENAT2:
6667                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6668                 break;
6669         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6670                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6671                 break;
6672         case IORING_OP_SPLICE:
6673                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6674                 break;
6675         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6676                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6677                 break;
6678         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6679                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6680                 break;
6681         case IORING_OP_TEE:
6682                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6683                 break;
6684         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6685                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6686                 break;
6687         case IORING_OP_RENAMEAT:
6688                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6689                 break;
6690         case IORING_OP_UNLINKAT:
6691                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6692                 break;
6693         case IORING_OP_MKDIRAT:
6694                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6695                 break;
6696         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6697                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6698                 break;
6699         case IORING_OP_LINKAT:
6700                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6701                 break;
6702         default:
6703                 ret = -EINVAL;
6704                 break;
6705         }
6706
6707         if (creds)
6708                 revert_creds(creds);
6709         if (ret)
6710                 return ret;
6711         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6712         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6713                 io_iopoll_req_issued(req);
6714
6715         return 0;
6716 }
6717
6718 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6719 {
6720         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6721
6722         req = io_put_req_find_next(req);
6723         return req ? &req->work : NULL;
6724 }
6725
6726 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6727 {
6728         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6729         struct io_kiocb *timeout;
6730         int ret = 0;
6731
6732         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6733         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6734                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6735         else
6736                 req_ref_get(req);
6737
6738         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6739         if (timeout)
6740                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6741
6742         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6743         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6744                 ret = -ECANCELED;
6745
6746         if (!ret) {
6747                 do {
6748                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6749                         /*
6750                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6751                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6752                          * wait for request slots on the block side.
6753                          */
6754                         if (ret != -EAGAIN)
6755                                 break;
6756                         cond_resched();
6757                 } while (1);
6758         }
6759
6760         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6761         if (ret)
6762                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6763 }
6764
6765 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6766                                                        unsigned i)
6767 {
6768         return &table->files[i];
6769 }
6770
6771 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6772                                               int index)
6773 {
6774         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6775
6776         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6777 }
6778
6779 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6780 {
6781         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6782
6783         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6784                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6785         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6786                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6787         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6788                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6789         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6790 }
6791
6792 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6793                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6794 {
6795         struct file *file;
6796         unsigned long file_ptr;
6797
6798         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6799                 return NULL;
6800         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6801         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6802         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6803         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6804         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6805         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6806         io_req_set_rsrc_node(req);
6807         return file;
6808 }
6809
6810 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6811                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6812 {
6813         struct file *file = fget(fd);
6814
6815         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6816
6817         /* we don't allow fixed io_uring files */
6818         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6819                 io_req_track_inflight(req);
6820         return file;
6821 }
6822
6823 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6824                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6825 {
6826         if (fixed)
6827                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6828         else
6829                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6830 }
6831
6832 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6833 {
6834         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6835         int ret;
6836
6837         if (prev) {
6838                 ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6839                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6840                 io_put_req(prev);
6841         } else {
6842                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6843         }
6844 }
6845
6846 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6847 {
6848         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6849                                                 struct io_timeout_data, timer);
6850         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6851         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6852         unsigned long flags;
6853
6854         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6855         prev = req->timeout.head;
6856         req->timeout.head = NULL;
6857
6858         /*
6859          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6860          * race with the completion of the linked work.
6861          */
6862         if (prev) {
6863                 io_remove_next_linked(prev);
6864                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6865                         prev = NULL;
6866         }
6867         list_del(&req->timeout.list);
6868         req->timeout.prev = prev;
6869         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6870
6871         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6872         io_req_task_work_add(req);
6873         return HRTIMER_NORESTART;
6874 }
6875
6876 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6877 {
6878         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6879
6880         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6881         /*
6882          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6883          * before we got a chance to setup the timer
6884          */
6885         if (req->timeout.head) {
6886                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6887
6888                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6889                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6890                                 data->mode);
6891                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6892         }
6893         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6894         /* drop submission reference */
6895         io_put_req(req);
6896 }
6897
6898 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6899         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6900 {
6901         struct io_kiocb *linked_timeout;
6902         int ret;
6903
6904 issue_sqe:
6905         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6906
6907         /*
6908          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6909          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6910          */
6911         if (likely(!ret)) {
6912                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6913                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6914                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
6915
6916                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
6917                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
6918                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6919                         return;
6920                 }
6921
6922                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6923                 if (linked_timeout)
6924                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6925         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6926                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6927
6928                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6929                 case IO_APOLL_READY:
6930                         if (linked_timeout)
6931                                 io_unprep_linked_timeout(req);
6932                         goto issue_sqe;
6933                 case IO_APOLL_ABORTED:
6934                         /*
6935                          * Queued up for async execution, worker will release
6936                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6937                          */
6938                         io_queue_async_work(req, NULL);
6939                         break;
6940                 }
6941
6942                 if (linked_timeout)
6943                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6944         } else {
6945                 io_req_complete_failed(req, ret);
6946         }
6947 }
6948
6949 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6950         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6951 {
6952         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6953                 return;
6954
6955         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
6956                 __io_queue_sqe(req);
6957         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6958                 io_req_complete_fail_submit(req);
6959         } else {
6960                 int ret = io_req_prep_async(req);
6961
6962                 if (unlikely(ret))
6963                         io_req_complete_failed(req, ret);
6964                 else
6965                         io_queue_async_work(req, NULL);
6966         }
6967 }
6968
6969 /*
6970  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6971  *
6972  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6973  */
6974 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6975                                         struct io_kiocb *req,
6976                                         unsigned int sqe_flags)
6977 {
6978         if (likely(!ctx->restricted))
6979                 return true;
6980
6981         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6982                 return false;
6983
6984         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6985             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6986                 return false;
6987
6988         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6989                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6990                 return false;
6991
6992         return true;
6993 }
6994
6995 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6996                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6997         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6998 {
6999         struct io_submit_state *state;
7000         unsigned int sqe_flags;
7001         int personality, ret = 0;
7002
7003         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7004         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7005         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7006         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7007         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7008         req->file = NULL;
7009         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7010         req->task = current;
7011
7012         /* enforce forwards compatibility on users */
7013         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
7014                 return -EINVAL;
7015         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
7016                 return -EINVAL;
7017         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7018                 return -EACCES;
7019
7020         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7021             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
7022                 return -EOPNOTSUPP;
7023         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
7024                 ctx->drain_active = true;
7025
7026         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7027         if (personality) {
7028                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7029                 if (!req->creds)
7030                         return -EINVAL;
7031                 get_cred(req->creds);
7032                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7033         }
7034         state = &ctx->submit_state;
7035
7036         /*
7037          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
7038          * is potentially a read/write to block based storage.
7039          */
7040         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
7041             io_op_defs[req->opcode].plug) {
7042                 blk_start_plug(&state->plug);
7043                 state->plug_started = true;
7044         }
7045
7046         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
7047                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7048                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7049                 if (unlikely(!req->file))
7050                         ret = -EBADF;
7051         }
7052
7053         state->ios_left--;
7054         return ret;
7055 }
7056
7057 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7058                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7059         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7060 {
7061         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7062         int ret;
7063
7064         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7065         if (unlikely(ret)) {
7066 fail_req:
7067                 /* fail even hard links since we don't submit */
7068                 if (link->head) {
7069                         /*
7070                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7071                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7072                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7073                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7074                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7075                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7076                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7077                          */
7078                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7079                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7080                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7081                         /*
7082                          * the current req is a normal req, we should return
7083                          * error and thus break the submittion loop.
7084                          */
7085                         io_req_complete_failed(req, ret);
7086                         return ret;
7087                 }
7088                 req_fail_link_node(req, ret);
7089         } else {
7090                 ret = io_req_prep(req, sqe);
7091                 if (unlikely(ret))
7092                         goto fail_req;
7093         }
7094
7095         /* don't need @sqe from now on */
7096         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7097                                   req->flags, true,
7098                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7099
7100         /*
7101          * If we already have a head request, queue this one for async
7102          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7103          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7104          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7105          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7106          */
7107         if (link->head) {
7108                 struct io_kiocb *head = link->head;
7109
7110                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7111                         ret = io_req_prep_async(req);
7112                         if (unlikely(ret)) {
7113                                 req_fail_link_node(req, ret);
7114                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7115                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7116                         }
7117                 }
7118                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7119                 link->last->link = req;
7120                 link->last = req;
7121
7122                 /* last request of a link, enqueue the link */
7123                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7124                         link->head = NULL;
7125                         io_queue_sqe(head);
7126                 }
7127         } else {
7128                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7129                         link->head = req;
7130                         link->last = req;
7131                 } else {
7132                         io_queue_sqe(req);
7133                 }
7134         }
7135
7136         return 0;
7137 }
7138
7139 /*
7140  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7141  */
7142 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
7143                                 struct io_ring_ctx *ctx)
7144 {
7145         if (state->link.head)
7146                 io_queue_sqe(state->link.head);
7147         if (state->compl_nr)
7148                 io_submit_flush_completions(ctx);
7149         if (state->plug_started)
7150                 blk_finish_plug(&state->plug);
7151 }
7152
7153 /*
7154  * Start submission side cache.
7155  */
7156 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7157                                   unsigned int max_ios)
7158 {
7159         state->plug_started = false;
7160         state->ios_left = max_ios;
7161         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7162         state->link.head = NULL;
7163 }
7164
7165 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7166 {
7167         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7168
7169         /*
7170          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7171          * since once we write the new head, the application could
7172          * write new data to them.
7173          */
7174         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7175 }
7176
7177 /*
7178  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7179  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7180  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7181  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7182  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7183  * prevent a re-load down the line.
7184  */
7185 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7186 {
7187         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7188         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7189
7190         /*
7191          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7192          *
7193          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7194          *    head updates.
7195          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7196          *    though the application is the one updating it.
7197          */
7198         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7199         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7200                 return &ctx->sq_sqes[head];
7201
7202         /* drop invalid entries */
7203         ctx->cq_extra--;
7204         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7205                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7206         return NULL;
7207 }
7208
7209 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7210         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7211 {
7212         int submitted = 0;
7213
7214         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7215         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
7216         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
7217                 return -EAGAIN;
7218         io_get_task_refs(nr);
7219
7220         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7221         while (submitted < nr) {
7222                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7223                 struct io_kiocb *req;
7224
7225                 req = io_alloc_req(ctx);
7226                 if (unlikely(!req)) {
7227                         if (!submitted)
7228                                 submitted = -EAGAIN;
7229                         break;
7230                 }
7231                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7232                 if (unlikely(!sqe)) {
7233                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
7234                         break;
7235                 }
7236                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7237                 submitted++;
7238                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7239                         break;
7240         }
7241
7242         if (unlikely(submitted != nr)) {
7243                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7244                 int unused = nr - ref_used;
7245
7246                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7247                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
7248         }
7249
7250         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
7251          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7252         io_commit_sqring(ctx);
7253
7254         return submitted;
7255 }
7256
7257 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7258 {
7259         return READ_ONCE(sqd->state);
7260 }
7261
7262 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7263 {
7264         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7265         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7266         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7267                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7268         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7269 }
7270
7271 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7272 {
7273         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7274         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7275                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7276         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7277 }
7278
7279 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7280 {
7281         unsigned int to_submit;
7282         int ret = 0;
7283
7284         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7285         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7286         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7287                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7288
7289         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7290                 unsigned nr_events = 0;
7291                 const struct cred *creds = NULL;
7292
7293                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7294                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7295
7296                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7297                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7298                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7299
7300                 /*
7301                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7302                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7303                  */
7304                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7305                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7306                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7307                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7308
7309                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7310                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7311                 if (creds)
7312                         revert_creds(creds);
7313         }
7314
7315         return ret;
7316 }
7317
7318 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7319 {
7320         struct io_ring_ctx *ctx;
7321         unsigned sq_thread_idle = 0;
7322
7323         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7324                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7325         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7326 }
7327
7328 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7329 {
7330         bool did_sig = false;
7331         struct ksignal ksig;
7332
7333         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7334             signal_pending(current)) {
7335                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7336                 if (signal_pending(current))
7337                         did_sig = get_signal(&ksig);
7338                 cond_resched();
7339                 mutex_lock(&sqd->lock);
7340         }
7341         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7342 }
7343
7344 static int io_sq_thread(void *data)
7345 {
7346         struct io_sq_data *sqd = data;
7347         struct io_ring_ctx *ctx;
7348         unsigned long timeout = 0;
7349         char buf[TASK_COMM_LEN];
7350         DEFINE_WAIT(wait);
7351
7352         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7353         set_task_comm(current, buf);
7354
7355         if (sqd->sq_cpu != -1)
7356                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7357         else
7358                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7359         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7360
7361         mutex_lock(&sqd->lock);
7362         while (1) {
7363                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7364
7365                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7366                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7367                                 break;
7368                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7369                 }
7370
7371                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7372                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7373                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7374
7375                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7376                                 sqt_spin = true;
7377                 }
7378                 if (io_run_task_work())
7379                         sqt_spin = true;
7380
7381                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7382                         cond_resched();
7383                         if (sqt_spin)
7384                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7385                         continue;
7386                 }
7387
7388                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7389                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7390                         bool needs_sched = true;
7391
7392                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7393                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7394
7395                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7396                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7397                                         needs_sched = false;
7398                                         break;
7399                                 }
7400                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7401                                         needs_sched = false;
7402                                         break;
7403                                 }
7404                         }
7405
7406                         if (needs_sched) {
7407                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7408                                 schedule();
7409                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7410                         }
7411                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7412                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7413                 }
7414
7415                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7416                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7417         }
7418
7419         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7420         sqd->thread = NULL;
7421         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7422                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7423         io_run_task_work();
7424         mutex_unlock(&sqd->lock);
7425
7426         complete(&sqd->exited);
7427         do_exit(0);
7428 }
7429
7430 struct io_wait_queue {
7431         struct wait_queue_entry wq;
7432         struct io_ring_ctx *ctx;
7433         unsigned cq_tail;
7434         unsigned nr_timeouts;
7435 };
7436
7437 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7438 {
7439         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7440         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7441
7442         /*
7443          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7444          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7445          * regardless of event count.
7446          */
7447         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7448 }
7449
7450 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7451                             int wake_flags, void *key)
7452 {
7453         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7454                                                         wq);
7455
7456         /*
7457          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7458          * the task, and the next invocation will do it.
7459          */
7460         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7461                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7462         return -1;
7463 }
7464
7465 static int io_run_task_work_sig(void)
7466 {
7467         if (io_run_task_work())
7468                 return 1;
7469         if (!signal_pending(current))
7470                 return 0;
7471         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7472                 return -ERESTARTSYS;
7473         return -EINTR;
7474 }
7475
7476 /* when returns >0, the caller should retry */
7477 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7478                                           struct io_wait_queue *iowq,
7479                                           signed long *timeout)
7480 {
7481         int ret;
7482
7483         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7484         ret = io_run_task_work_sig();
7485         if (ret || io_should_wake(iowq))
7486                 return ret;
7487         /* let the caller flush overflows, retry */
7488         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7489                 return 1;
7490
7491         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7492         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7493 }
7494
7495 /*
7496  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7497  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7498  */
7499 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7500                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7501                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7502 {
7503         struct io_wait_queue iowq;
7504         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7505         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7506         int ret;
7507
7508         do {
7509                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7510                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7511                         return 0;
7512                 if (!io_run_task_work())
7513                         break;
7514         } while (1);
7515
7516         if (sig) {
7517 #ifdef CONFIG_COMPAT
7518                 if (in_compat_syscall())
7519                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7520                                                       sigsz);
7521                 else
7522 #endif
7523                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7524
7525                 if (ret)
7526                         return ret;
7527         }
7528
7529         if (uts) {
7530                 struct timespec64 ts;
7531
7532                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7533                         return -EFAULT;
7534                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7535         }
7536
7537         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7538         iowq.wq.private = current;
7539         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7540         iowq.ctx = ctx;
7541         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7542         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7543
7544         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7545         do {
7546                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7547                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7548                         ret = -EBUSY;
7549                         break;
7550                 }
7551                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7552                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7553                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7554                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7555                 cond_resched();
7556         } while (ret > 0);
7557
7558         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7559
7560         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7561 }
7562
7563 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7564 {
7565         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7566
7567         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7568                 kfree(table[i]);
7569         kfree(table);
7570 }
7571
7572 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7573 {
7574         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7575         size_t init_size = size;
7576         void **table;
7577
7578         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7579         if (!table)
7580                 return NULL;
7581
7582         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7583                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7584
7585                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7586                 if (!table[i]) {
7587                         io_free_page_table(table, init_size);
7588                         return NULL;
7589                 }
7590                 size -= this_size;
7591         }
7592         return table;
7593 }
7594
7595 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7596 {
7597         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7598         kfree(ref_node);
7599 }
7600
7601 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7602 {
7603         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7604         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7605         unsigned long flags;
7606         bool first_add = false;
7607
7608         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7609         node->done = true;
7610
7611         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7612                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7613                                             struct io_rsrc_node, node);
7614                 /* recycle ref nodes in order */
7615                 if (!node->done)
7616                         break;
7617                 list_del(&node->node);
7618                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7619         }
7620         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7621
7622         if (first_add)
7623                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7624 }
7625
7626 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7627 {
7628         struct io_rsrc_node *ref_node;
7629
7630         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7631         if (!ref_node)
7632                 return NULL;
7633
7634         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7635                             0, GFP_KERNEL)) {
7636                 kfree(ref_node);
7637                 return NULL;
7638         }
7639         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7640         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7641         ref_node->done = false;
7642         return ref_node;
7643 }
7644
7645 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7646                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7647 {
7648         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7649         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7650
7651         if (data_to_kill) {
7652                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7653
7654                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7655                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7656                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7657                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7658
7659                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7660                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7661                 ctx->rsrc_node = NULL;
7662         }
7663
7664         if (!ctx->rsrc_node) {
7665                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7666                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7667         }
7668 }
7669
7670 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7671 {
7672         if (ctx->rsrc_backup_node)
7673                 return 0;
7674         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7675         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7676 }
7677
7678 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7679 {
7680         int ret;
7681
7682         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7683         if (data->quiesce)
7684                 return -ENXIO;
7685
7686         data->quiesce = true;
7687         do {
7688                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7689                 if (ret)
7690                         break;
7691                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7692
7693                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7694                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7695                         break;
7696                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7697                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7698                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7699                 if (!ret) {
7700                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7701                         break;
7702                 }
7703
7704                 atomic_inc(&data->refs);
7705                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7706                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7707                 reinit_completion(&data->done);
7708
7709                 ret = io_run_task_work_sig();
7710                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7711         } while (ret >= 0);
7712         data->quiesce = false;
7713
7714         return ret;
7715 }
7716
7717 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7718 {
7719         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7720         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7721
7722         return &data->tags[table_idx][off];
7723 }
7724
7725 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7726 {
7727         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7728
7729         if (data->tags)
7730                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7731         kfree(data);
7732 }
7733
7734 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7735                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7736                               struct io_rsrc_data **pdata)
7737 {
7738         struct io_rsrc_data *data;
7739         int ret = -ENOMEM;
7740         unsigned i;
7741
7742         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7743         if (!data)
7744                 return -ENOMEM;
7745         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7746         if (!data->tags) {
7747                 kfree(data);
7748                 return -ENOMEM;
7749         }
7750
7751         data->nr = nr;
7752         data->ctx = ctx;
7753         data->do_put = do_put;
7754         if (utags) {
7755                 ret = -EFAULT;
7756                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7757                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7758
7759                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7760                                            sizeof(*tag_slot)))
7761                                 goto fail;
7762                 }
7763         }
7764
7765         atomic_set(&data->refs, 1);
7766         init_completion(&data->done);
7767         *pdata = data;
7768         return 0;
7769 fail:
7770         io_rsrc_data_free(data);
7771         return ret;
7772 }
7773
7774 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7775 {
7776         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7777                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7778         return !!table->files;
7779 }
7780
7781 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7782 {
7783         kvfree(table->files);
7784         table->files = NULL;
7785 }
7786
7787 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7788 {
7789 #if defined(CONFIG_UNIX)
7790         if (ctx->ring_sock) {
7791                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7792                 struct sk_buff *skb;
7793
7794                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7795                         kfree_skb(skb);
7796         }
7797 #else
7798         int i;
7799
7800         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7801                 struct file *file;
7802
7803                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7804                 if (file)
7805                         fput(file);
7806         }
7807 #endif
7808         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7809         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7810         ctx->file_data = NULL;
7811         ctx->nr_user_files = 0;
7812 }
7813
7814 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7815 {
7816         int ret;
7817
7818         if (!ctx->file_data)
7819                 return -ENXIO;
7820         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7821         if (!ret)
7822                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7823         return ret;
7824 }
7825
7826 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7827         __releases(&sqd->lock)
7828 {
7829         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7830
7831         /*
7832          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7833          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7834          */
7835         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7836         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7837                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7838         mutex_unlock(&sqd->lock);
7839 }
7840
7841 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7842         __acquires(&sqd->lock)
7843 {
7844         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7845
7846         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7847         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7848         mutex_lock(&sqd->lock);
7849         if (sqd->thread)
7850                 wake_up_process(sqd->thread);
7851 }
7852
7853 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7854 {
7855         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7856         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7857
7858         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7859         mutex_lock(&sqd->lock);
7860         if (sqd->thread)
7861                 wake_up_process(sqd->thread);
7862         mutex_unlock(&sqd->lock);
7863         wait_for_completion(&sqd->exited);
7864 }
7865
7866 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7867 {
7868         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7869                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7870
7871                 io_sq_thread_stop(sqd);
7872                 kfree(sqd);
7873         }
7874 }
7875
7876 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7877 {
7878         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7879
7880         if (sqd) {
7881                 io_sq_thread_park(sqd);
7882                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7883                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7884                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7885
7886                 io_put_sq_data(sqd);
7887                 ctx->sq_data = NULL;
7888         }
7889 }
7890
7891 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7892 {
7893         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7894         struct io_sq_data *sqd;
7895         struct fd f;
7896
7897         f = fdget(p->wq_fd);
7898         if (!f.file)
7899                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7900         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7901                 fdput(f);
7902                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7903         }
7904
7905         ctx_attach = f.file->private_data;
7906         sqd = ctx_attach->sq_data;
7907         if (!sqd) {
7908                 fdput(f);
7909                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7910         }
7911         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7912                 fdput(f);
7913                 return ERR_PTR(-EPERM);
7914         }
7915
7916         refcount_inc(&sqd->refs);
7917         fdput(f);
7918         return sqd;
7919 }
7920
7921 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7922                                          bool *attached)
7923 {
7924         struct io_sq_data *sqd;
7925
7926         *attached = false;
7927         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7928                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7929                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7930                         *attached = true;
7931                         return sqd;
7932                 }
7933                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7934                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7935                         return sqd;
7936         }
7937
7938         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7939         if (!sqd)
7940                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7941
7942         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7943         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7944         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7945         mutex_init(&sqd->lock);
7946         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7947         init_completion(&sqd->exited);
7948         return sqd;
7949 }
7950
7951 #if defined(CONFIG_UNIX)
7952 /*
7953  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7954  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7955  * loops in the file referencing.
7956  */
7957 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7958 {
7959         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7960         struct scm_fp_list *fpl;
7961         struct sk_buff *skb;
7962         int i, nr_files;
7963
7964         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7965         if (!fpl)
7966                 return -ENOMEM;
7967
7968         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7969         if (!skb) {
7970                 kfree(fpl);
7971                 return -ENOMEM;
7972         }
7973
7974         skb->sk = sk;
7975
7976         nr_files = 0;
7977         fpl->user = get_uid(current_user());
7978         for (i = 0; i < nr; i++) {
7979                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7980
7981                 if (!file)
7982                         continue;
7983                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7984                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7985                 nr_files++;
7986         }
7987
7988         if (nr_files) {
7989                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7990                 fpl->count = nr_files;
7991                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7992                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7993                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7994                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7995
7996                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7997                         fput(fpl->fp[i]);
7998         } else {
7999                 kfree_skb(skb);
8000                 kfree(fpl);
8001         }
8002
8003         return 0;
8004 }
8005
8006 /*
8007  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8008  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8009  * garbage collection to take care of this problem for us.
8010  */
8011 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8012 {
8013         unsigned left, total;
8014         int ret = 0;
8015
8016         total = 0;
8017         left = ctx->nr_user_files;
8018         while (left) {
8019                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8020
8021                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8022                 if (ret)
8023                         break;
8024                 left -= this_files;
8025                 total += this_files;
8026         }
8027
8028         if (!ret)
8029                 return 0;
8030
8031         while (total < ctx->nr_user_files) {
8032                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8033
8034                 if (file)
8035                         fput(file);
8036                 total++;
8037         }
8038
8039         return ret;
8040 }
8041 #else
8042 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8043 {
8044         return 0;
8045 }
8046 #endif
8047
8048 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8049 {
8050         struct file *file = prsrc->file;
8051 #if defined(CONFIG_UNIX)
8052         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8053         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8054         struct sk_buff *skb;
8055         int i;
8056
8057         __skb_queue_head_init(&list);
8058
8059         /*
8060          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8061          * remove this entry and rearrange the file array.
8062          */
8063         skb = skb_dequeue(head);
8064         while (skb) {
8065                 struct scm_fp_list *fp;
8066
8067                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8068                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8069                         int left;
8070
8071                         if (fp->fp[i] != file)
8072                                 continue;
8073
8074                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8075                         left = fp->count - 1 - i;
8076                         if (left) {
8077                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8078                                                 left * sizeof(struct file *));
8079                         }
8080                         fp->count--;
8081                         if (!fp->count) {
8082                                 kfree_skb(skb);
8083                                 skb = NULL;
8084                         } else {
8085                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8086                         }
8087                         fput(file);
8088                         file = NULL;
8089                         break;
8090                 }
8091
8092                 if (!file)
8093                         break;
8094
8095                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8096
8097                 skb = skb_dequeue(head);
8098         }
8099
8100         if (skb_peek(&list)) {
8101                 spin_lock_irq(&head->lock);
8102                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8103                         __skb_queue_tail(head, skb);
8104                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8105         }
8106 #else
8107         fput(file);
8108 #endif
8109 }
8110
8111 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8112 {
8113         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8114         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8115         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8116
8117         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8118                 list_del(&prsrc->list);
8119
8120                 if (prsrc->tag) {
8121                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8122
8123                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8124                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8125                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8126                         ctx->cq_extra++;
8127                         io_commit_cqring(ctx);
8128                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8129                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8130                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8131                 }
8132
8133                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8134                 kfree(prsrc);
8135         }
8136
8137         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8138         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8139                 complete(&rsrc_data->done);
8140 }
8141
8142 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8143 {
8144         struct io_ring_ctx *ctx;
8145         struct llist_node *node;
8146
8147         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8148         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8149
8150         while (node) {
8151                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8152                 struct llist_node *next = node->next;
8153
8154                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8155                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8156                 node = next;
8157         }
8158 }
8159
8160 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8161                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8162 {
8163         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8164         struct file *file;
8165         int fd, ret;
8166         unsigned i;
8167
8168         if (ctx->file_data)
8169                 return -EBUSY;
8170         if (!nr_args)
8171                 return -EINVAL;
8172         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8173                 return -EMFILE;
8174         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8175                 return -EMFILE;
8176         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8177         if (ret)
8178                 return ret;
8179         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8180                                  &ctx->file_data);
8181         if (ret)
8182                 return ret;
8183
8184         ret = -ENOMEM;
8185         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8186                 goto out_free;
8187
8188         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8189                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8190                         ret = -EFAULT;
8191                         goto out_fput;
8192                 }
8193                 /* allow sparse sets */
8194                 if (fd == -1) {
8195                         ret = -EINVAL;
8196                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8197                                 goto out_fput;
8198                         continue;
8199                 }
8200
8201                 file = fget(fd);
8202                 ret = -EBADF;
8203                 if (unlikely(!file))
8204                         goto out_fput;
8205
8206                 /*
8207                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8208                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8209                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8210                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8211                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8212                  */
8213                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8214                         fput(file);
8215                         goto out_fput;
8216                 }
8217                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8218         }
8219
8220         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8221         if (ret) {
8222                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8223                 return ret;
8224         }
8225
8226         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8227         return ret;
8228 out_fput:
8229         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8230                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8231                 if (file)
8232                         fput(file);
8233         }
8234         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8235         ctx->nr_user_files = 0;
8236 out_free:
8237         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8238         ctx->file_data = NULL;
8239         return ret;
8240 }
8241
8242 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8243                                 int index)
8244 {
8245 #if defined(CONFIG_UNIX)
8246         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8247         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8248         struct sk_buff *skb;
8249
8250         /*
8251          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8252          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8253          * and filling it in.
8254          */
8255         spin_lock_irq(&head->lock);
8256         skb = skb_peek(head);
8257         if (skb) {
8258                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8259
8260                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8261                         __skb_unlink(skb, head);
8262                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8263                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8264                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8265                         fpl->count++;
8266                         spin_lock_irq(&head->lock);
8267                         __skb_queue_head(head, skb);
8268                 } else {
8269                         skb = NULL;
8270                 }
8271         }
8272         spin_unlock_irq(&head->lock);
8273
8274         if (skb) {
8275                 fput(file);
8276                 return 0;
8277         }
8278
8279         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8280 #else
8281         return 0;
8282 #endif
8283 }
8284
8285 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8286                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8287 {
8288         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8289         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8290         struct io_fixed_file *file_slot;
8291         int ret = -EBADF;
8292
8293         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8294         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8295                 goto err;
8296         ret = -ENXIO;
8297         if (!ctx->file_data)
8298                 goto err;
8299         ret = -EINVAL;
8300         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8301                 goto err;
8302
8303         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8304         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8305         ret = -EBADF;
8306         if (file_slot->file_ptr)
8307                 goto err;
8308
8309         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8310         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8311         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8312         if (ret) {
8313                 file_slot->file_ptr = 0;
8314                 goto err;
8315         }
8316
8317         ret = 0;
8318 err:
8319         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8320         if (ret)
8321                 fput(file);
8322         return ret;
8323 }
8324
8325 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8326                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8327 {
8328         struct io_rsrc_put *prsrc;
8329
8330         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8331         if (!prsrc)
8332                 return -ENOMEM;
8333
8334         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8335         prsrc->rsrc = rsrc;
8336         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8337         return 0;
8338 }
8339
8340 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8341                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8342                                  unsigned nr_args)
8343 {
8344         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8345         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8346         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8347         struct io_fixed_file *file_slot;
8348         struct file *file;
8349         int fd, i, err = 0;
8350         unsigned int done;
8351         bool needs_switch = false;
8352
8353         if (!ctx->file_data)
8354                 return -ENXIO;
8355         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8356                 return -EINVAL;
8357
8358         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8359                 u64 tag = 0;
8360
8361                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8362                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8363                         err = -EFAULT;
8364                         break;
8365                 }
8366                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8367                         err = -EINVAL;
8368                         break;
8369                 }
8370                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8371                         continue;
8372
8373                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8374                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8375
8376                 if (file_slot->file_ptr) {
8377                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8378                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8379                                                     ctx->rsrc_node, file);
8380                         if (err)
8381                                 break;
8382                         file_slot->file_ptr = 0;
8383                         needs_switch = true;
8384                 }
8385                 if (fd != -1) {
8386                         file = fget(fd);
8387                         if (!file) {
8388                                 err = -EBADF;
8389                                 break;
8390                         }
8391                         /*
8392                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8393                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8394                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8395                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8396                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8397                          * support regular read/write anyway.
8398                          */
8399                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8400                                 fput(file);
8401                                 err = -EBADF;
8402                                 break;
8403                         }
8404                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8405                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8406                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8407                         if (err) {
8408                                 file_slot->file_ptr = 0;
8409                                 fput(file);
8410                                 break;
8411                         }
8412                 }
8413         }
8414
8415         if (needs_switch)
8416                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8417         return done ? done : err;
8418 }
8419
8420 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8421                                         struct task_struct *task)
8422 {
8423         struct io_wq_hash *hash;
8424         struct io_wq_data data;
8425         unsigned int concurrency;
8426
8427         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8428         hash = ctx->hash_map;
8429         if (!hash) {
8430                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8431                 if (!hash) {
8432                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8433                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8434                 }
8435                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8436                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8437                 ctx->hash_map = hash;
8438         }
8439         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8440
8441         data.hash = hash;
8442         data.task = task;
8443         data.free_work = io_wq_free_work;
8444         data.do_work = io_wq_submit_work;
8445
8446         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8447         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8448
8449         return io_wq_create(concurrency, &data);
8450 }
8451
8452 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8453                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8454 {
8455         struct io_uring_task *tctx;
8456         int ret;
8457
8458         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8459         if (unlikely(!tctx))
8460                 return -ENOMEM;
8461
8462         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8463         if (unlikely(ret)) {
8464                 kfree(tctx);
8465                 return ret;
8466         }
8467
8468         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8469         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8470                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8471                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8472                 kfree(tctx);
8473                 return ret;
8474         }
8475
8476         xa_init(&tctx->xa);
8477         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8478         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8479         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8480         task->io_uring = tctx;
8481         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8482         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8483         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8484         return 0;
8485 }
8486
8487 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8488 {
8489         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8490
8491         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8492         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8493         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8494
8495         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8496         kfree(tctx);
8497         tsk->io_uring = NULL;
8498 }
8499
8500 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8501                                 struct io_uring_params *p)
8502 {
8503         int ret;
8504
8505         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8506         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8507                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8508                 struct fd f;
8509
8510                 f = fdget(p->wq_fd);
8511                 if (!f.file)
8512                         return -ENXIO;
8513                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8514                         fdput(f);
8515                         return -EINVAL;
8516                 }
8517                 fdput(f);
8518         }
8519         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8520                 struct task_struct *tsk;
8521                 struct io_sq_data *sqd;
8522                 bool attached;
8523
8524                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8525                 if (IS_ERR(sqd)) {
8526                         ret = PTR_ERR(sqd);
8527                         goto err;
8528                 }
8529
8530                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8531                 ctx->sq_data = sqd;
8532                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8533                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8534                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8535
8536                 io_sq_thread_park(sqd);
8537                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8538                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8539                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8540                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8541                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8542
8543                 if (ret < 0)
8544                         goto err;
8545                 if (attached)
8546                         return 0;
8547
8548                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8549                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8550
8551                         ret = -EINVAL;
8552                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8553                                 goto err_sqpoll;
8554                         sqd->sq_cpu = cpu;
8555                 } else {
8556                         sqd->sq_cpu = -1;
8557                 }
8558
8559                 sqd->task_pid = current->pid;
8560                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8561                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8562                 if (IS_ERR(tsk)) {
8563                         ret = PTR_ERR(tsk);
8564                         goto err_sqpoll;
8565                 }
8566
8567                 sqd->thread = tsk;
8568                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8569                 wake_up_new_task(tsk);
8570                 if (ret)
8571                         goto err;
8572         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8573                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8574                 ret = -EINVAL;
8575                 goto err;
8576         }
8577
8578         return 0;
8579 err_sqpoll:
8580         complete(&ctx->sq_data->exited);
8581 err:
8582         io_sq_thread_finish(ctx);
8583         return ret;
8584 }
8585
8586 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8587                                       unsigned long nr_pages)
8588 {
8589         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8590 }
8591
8592 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8593                                    unsigned long nr_pages)
8594 {
8595         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8596
8597         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8598         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8599
8600         do {
8601                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8602                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8603                 if (new_pages > page_limit)
8604                         return -ENOMEM;
8605         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8606                                         new_pages) != cur_pages);
8607
8608         return 0;
8609 }
8610
8611 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8612 {
8613         if (ctx->user)
8614                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8615
8616         if (ctx->mm_account)
8617                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8618 }
8619
8620 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8621 {
8622         int ret;
8623
8624         if (ctx->user) {
8625                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8626                 if (ret)
8627                         return ret;
8628         }
8629
8630         if (ctx->mm_account)
8631                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8632
8633         return 0;
8634 }
8635
8636 static void io_mem_free(void *ptr)
8637 {
8638         struct page *page;
8639
8640         if (!ptr)
8641                 return;
8642
8643         page = virt_to_head_page(ptr);
8644         if (put_page_testzero(page))
8645                 free_compound_page(page);
8646 }
8647
8648 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8649 {
8650         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8651                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8652
8653         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8654 }
8655
8656 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8657                                 size_t *sq_offset)
8658 {
8659         struct io_rings *rings;
8660         size_t off, sq_array_size;
8661
8662         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8663         if (off == SIZE_MAX)
8664                 return SIZE_MAX;
8665
8666 #ifdef CONFIG_SMP
8667         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8668         if (off == 0)
8669                 return SIZE_MAX;
8670 #endif
8671
8672         if (sq_offset)
8673                 *sq_offset = off;
8674
8675         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8676         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8677                 return SIZE_MAX;
8678
8679         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8680                 return SIZE_MAX;
8681
8682         return off;
8683 }
8684
8685 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8686 {
8687         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8688         unsigned int i;
8689
8690         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8691                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8692                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8693                 if (imu->acct_pages)
8694                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8695                 kvfree(imu);
8696         }
8697         *slot = NULL;
8698 }
8699
8700 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8701 {
8702         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8703         prsrc->buf = NULL;
8704 }
8705
8706 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8707 {
8708         unsigned int i;
8709
8710         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8711                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8712         kfree(ctx->user_bufs);
8713         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8714         ctx->user_bufs = NULL;
8715         ctx->buf_data = NULL;
8716         ctx->nr_user_bufs = 0;
8717 }
8718
8719 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8720 {
8721         int ret;
8722
8723         if (!ctx->buf_data)
8724                 return -ENXIO;
8725
8726         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8727         if (!ret)
8728                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8729         return ret;
8730 }
8731
8732 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8733                        void __user *arg, unsigned index)
8734 {
8735         struct iovec __user *src;
8736
8737 #ifdef CONFIG_COMPAT
8738         if (ctx->compat) {
8739                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8740                 struct compat_iovec ciov;
8741
8742                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8743                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8744                         return -EFAULT;
8745
8746                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8747                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8748                 return 0;
8749         }
8750 #endif
8751         src = (struct iovec __user *) arg;
8752         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8753                 return -EFAULT;
8754         return 0;
8755 }
8756
8757 /*
8758  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8759  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8760  * match that one.
8761  *
8762  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8763  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8764  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8765  */
8766 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8767                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8768 {
8769         int i, j;
8770
8771         /* check current page array */
8772         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8773                 if (!PageCompound(pages[i]))
8774                         continue;
8775                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8776                         return true;
8777         }
8778
8779         /* check previously registered pages */
8780         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8781                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8782
8783                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8784                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8785                                 continue;
8786                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8787                                 return true;
8788                 }
8789         }
8790
8791         return false;
8792 }
8793
8794 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8795                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8796                                  struct page **last_hpage)
8797 {
8798         int i, ret;
8799
8800         imu->acct_pages = 0;
8801         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8802                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8803                         imu->acct_pages++;
8804                 } else {
8805                         struct page *hpage;
8806
8807                         hpage = compound_head(pages[i]);
8808                         if (hpage == *last_hpage)
8809                                 continue;
8810                         *last_hpage = hpage;
8811                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8812                                 continue;
8813                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8814                 }
8815         }
8816
8817         if (!imu->acct_pages)
8818                 return 0;
8819
8820         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8821         if (ret)
8822                 imu->acct_pages = 0;
8823         return ret;
8824 }
8825
8826 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8827                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8828                                   struct page **last_hpage)
8829 {
8830         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8831         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8832         struct page **pages = NULL;
8833         unsigned long off, start, end, ubuf;
8834         size_t size;
8835         int ret, pret, nr_pages, i;
8836
8837         if (!iov->iov_base) {
8838                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8839                 return 0;
8840         }
8841
8842         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8843         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8844         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8845         nr_pages = end - start;
8846
8847         *pimu = NULL;
8848         ret = -ENOMEM;
8849
8850         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8851         if (!pages)
8852                 goto done;
8853
8854         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8855                               GFP_KERNEL);
8856         if (!vmas)
8857                 goto done;
8858
8859         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8860         if (!imu)
8861                 goto done;
8862
8863         ret = 0;
8864         mmap_read_lock(current->mm);
8865         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8866                               pages, vmas);
8867         if (pret == nr_pages) {
8868                 /* don't support file backed memory */
8869                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8870                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8871
8872                         if (vma_is_shmem(vma))
8873                                 continue;
8874                         if (vma->vm_file &&
8875                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8876                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8877                                 break;
8878                         }
8879                 }
8880         } else {
8881                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8882         }
8883         mmap_read_unlock(current->mm);
8884         if (ret) {
8885                 /*
8886                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8887                  * release any pages we did get
8888                  */
8889                 if (pret > 0)
8890                         unpin_user_pages(pages, pret);
8891                 goto done;
8892         }
8893
8894         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8895         if (ret) {
8896                 unpin_user_pages(pages, pret);
8897                 goto done;
8898         }
8899
8900         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8901         size = iov->iov_len;
8902         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8903                 size_t vec_len;
8904
8905                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8906                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8907                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8908                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8909                 off = 0;
8910                 size -= vec_len;
8911         }
8912         /* store original address for later verification */
8913         imu->ubuf = ubuf;
8914         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8915         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8916         *pimu = imu;
8917         ret = 0;
8918 done:
8919         if (ret)
8920                 kvfree(imu);
8921         kvfree(pages);
8922         kvfree(vmas);
8923         return ret;
8924 }
8925
8926 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8927 {
8928         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8929         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8930 }
8931
8932 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8933 {
8934         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8935
8936         /*
8937          * Don't impose further limits on the size and buffer
8938          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8939          * submitted if they are wrong.
8940          */
8941         if (!iov->iov_base)
8942                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8943         if (!iov->iov_len)
8944                 return -EFAULT;
8945
8946         /* arbitrary limit, but we need something */
8947         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8948                 return -EFAULT;
8949
8950         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8951                 return -EOVERFLOW;
8952
8953         return 0;
8954 }
8955
8956 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8957                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8958 {
8959         struct page *last_hpage = NULL;
8960         struct io_rsrc_data *data;
8961         int i, ret;
8962         struct iovec iov;
8963
8964         if (ctx->user_bufs)
8965                 return -EBUSY;
8966         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8967                 return -EINVAL;
8968         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8969         if (ret)
8970                 return ret;
8971         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8972         if (ret)
8973                 return ret;
8974         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8975         if (ret) {
8976                 io_rsrc_data_free(data);
8977                 return ret;
8978         }
8979
8980         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8981                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8982                 if (ret)
8983                         break;
8984                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8985                 if (ret)
8986                         break;
8987                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8988                         ret = -EINVAL;
8989                         break;
8990                 }
8991
8992                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8993                                              &last_hpage);
8994                 if (ret)
8995                         break;
8996         }
8997
8998         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8999
9000         ctx->buf_data = data;
9001         if (ret)
9002                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9003         else
9004                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9005         return ret;
9006 }
9007
9008 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9009                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9010                                    unsigned int nr_args)
9011 {
9012         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9013         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9014         struct page *last_hpage = NULL;
9015         bool needs_switch = false;
9016         __u32 done;
9017         int i, err;
9018
9019         if (!ctx->buf_data)
9020                 return -ENXIO;
9021         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9022                 return -EINVAL;
9023
9024         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9025                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9026                 int offset = up->offset + done;
9027                 u64 tag = 0;
9028
9029                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9030                 if (err)
9031                         break;
9032                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9033                         err = -EFAULT;
9034                         break;
9035                 }
9036                 err = io_buffer_validate(&iov);
9037                 if (err)
9038                         break;
9039                 if (!iov.iov_base && tag) {
9040                         err = -EINVAL;
9041                         break;
9042                 }
9043                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9044                 if (err)
9045                         break;
9046
9047                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9048                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9049                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9050                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9051                         if (unlikely(err)) {
9052                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9053                                 break;
9054                         }
9055                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9056                         needs_switch = true;
9057                 }
9058
9059                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9060                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9061         }
9062
9063         if (needs_switch)
9064                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9065         return done ? done : err;
9066 }
9067
9068 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9069 {
9070         __s32 __user *fds = arg;
9071         int fd;
9072
9073         if (ctx->cq_ev_fd)
9074                 return -EBUSY;
9075
9076         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9077                 return -EFAULT;
9078
9079         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9080         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9081                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9082
9083                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9084                 return ret;
9085         }
9086
9087         return 0;
9088 }
9089
9090 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9091 {
9092         if (ctx->cq_ev_fd) {
9093                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9094                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9095                 return 0;
9096         }
9097
9098         return -ENXIO;
9099 }
9100
9101 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9102 {
9103         struct io_buffer *buf;
9104         unsigned long index;
9105
9106         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9107                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9108 }
9109
9110 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
9111 {
9112         struct io_kiocb *req, *nxt;
9113
9114         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
9115                 list_del(&req->inflight_entry);
9116                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9117         }
9118 }
9119
9120 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9121 {
9122         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9123
9124         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9125
9126         if (state->free_reqs) {
9127                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
9128                 state->free_reqs = 0;
9129         }
9130
9131         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9132         io_req_cache_free(&state->free_list);
9133         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9134 }
9135
9136 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9137 {
9138         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9139                 wait_for_completion(&data->done);
9140 }
9141
9142 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9143 {
9144         io_sq_thread_finish(ctx);
9145
9146         if (ctx->mm_account) {
9147                 mmdrop(ctx->mm_account);
9148                 ctx->mm_account = NULL;
9149         }
9150
9151         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9152         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9153         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9154
9155         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9156         if (ctx->buf_data)
9157                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9158         if (ctx->file_data)
9159                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9160         if (ctx->rings)
9161                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9162         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9163         io_eventfd_unregister(ctx);
9164         io_destroy_buffers(ctx);
9165         if (ctx->sq_creds)
9166                 put_cred(ctx->sq_creds);
9167
9168         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9169         if (ctx->rsrc_node)
9170                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9171         if (ctx->rsrc_backup_node)
9172                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9173         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9174
9175         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9176         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9177
9178 #if defined(CONFIG_UNIX)
9179         if (ctx->ring_sock) {
9180                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9181                 sock_release(ctx->ring_sock);
9182         }
9183 #endif
9184         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9185
9186         io_mem_free(ctx->rings);
9187         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9188
9189         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9190         free_uid(ctx->user);
9191         io_req_caches_free(ctx);
9192         if (ctx->hash_map)
9193                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9194         kfree(ctx->cancel_hash);
9195         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9196         kfree(ctx);
9197 }
9198
9199 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9200 {
9201         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9202         __poll_t mask = 0;
9203
9204         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
9205         /*
9206          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9207          * io_commit_cqring
9208          */
9209         smp_rmb();
9210         if (!io_sqring_full(ctx))
9211                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9212
9213         /*
9214          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9215          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9216          *      CPU0                    CPU1
9217          *      ----                    ----
9218          * lock(&ctx->uring_lock);
9219          *                              lock(&ep->mtx);
9220          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9221          * lock(&ep->mtx);
9222          *
9223          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9224          * pushs them to do the flush.
9225          */
9226         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9227                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9228
9229         return mask;
9230 }
9231
9232 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
9233 {
9234         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9235
9236         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
9237 }
9238
9239 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9240 {
9241         const struct cred *creds;
9242
9243         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9244         if (creds) {
9245                 put_cred(creds);
9246                 return 0;
9247         }
9248
9249         return -EINVAL;
9250 }
9251
9252 struct io_tctx_exit {
9253         struct callback_head            task_work;
9254         struct completion               completion;
9255         struct io_ring_ctx              *ctx;
9256 };
9257
9258 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9259 {
9260         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9261         struct io_tctx_exit *work;
9262
9263         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9264         /*
9265          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9266          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9267          */
9268         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9269                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9270         complete(&work->completion);
9271 }
9272
9273 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9274 {
9275         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9276
9277         return req->ctx == data;
9278 }
9279
9280 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9281 {
9282         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9283         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9284         unsigned long interval = HZ / 20;
9285         struct io_tctx_exit exit;
9286         struct io_tctx_node *node;
9287         int ret;
9288
9289         /*
9290          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9291          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9292          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9293          * as nobody else will be looking for them.
9294          */
9295         do {
9296                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9297                 if (ctx->sq_data) {
9298                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9299                         struct task_struct *tsk;
9300
9301                         io_sq_thread_park(sqd);
9302                         tsk = sqd->thread;
9303                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9304                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9305                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9306                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9307                 }
9308
9309                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9310                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9311                         interval = HZ * 60;
9312                 }
9313         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9314
9315         init_completion(&exit.completion);
9316         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9317         exit.ctx = ctx;
9318         /*
9319          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9320          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9321          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9322          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9323          */
9324         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9325         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9326                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9327
9328                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9329                                         ctx_node);
9330                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9331                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9332                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9333                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9334                         continue;
9335                 wake_up_process(node->task);
9336
9337                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9338                 wait_for_completion(&exit.completion);
9339                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9340         }
9341         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9342         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9343         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9344
9345         io_ring_ctx_free(ctx);
9346 }
9347
9348 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9349 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9350                              bool cancel_all)
9351 {
9352         struct io_kiocb *req, *tmp;
9353         int canceled = 0;
9354
9355         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9356         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9357         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9358                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9359                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9360                         canceled++;
9361                 }
9362         }
9363         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9364         if (canceled != 0)
9365                 io_commit_cqring(ctx);
9366         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9367         if (canceled != 0)
9368                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9369         return canceled != 0;
9370 }
9371
9372 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9373 {
9374         unsigned long index;
9375         struct creds *creds;
9376
9377         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9378         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9379         if (ctx->rings)
9380                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9381         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9382                 io_unregister_personality(ctx, index);
9383         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9384
9385         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9386         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9387
9388         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9389         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9390
9391         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9392         /*
9393          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9394          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9395          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9396          * over using system_wq.
9397          */
9398         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9399 }
9400
9401 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9402 {
9403         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9404
9405         file->private_data = NULL;
9406         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9407         return 0;
9408 }
9409
9410 struct io_task_cancel {
9411         struct task_struct *task;
9412         bool all;
9413 };
9414
9415 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9416 {
9417         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9418         struct io_task_cancel *cancel = data;
9419         bool ret;
9420
9421         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
9422                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
9423
9424                 /* protect against races with linked timeouts */
9425                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
9426                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9427                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9428         } else {
9429                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9430         }
9431         return ret;
9432 }
9433
9434 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9435                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9436 {
9437         struct io_defer_entry *de;
9438         LIST_HEAD(list);
9439
9440         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9441         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9442                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
9443                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9444                         break;
9445                 }
9446         }
9447         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9448         if (list_empty(&list))
9449                 return false;
9450
9451         while (!list_empty(&list)) {
9452                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9453                 list_del_init(&de->list);
9454                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9455                 kfree(de);
9456         }
9457         return true;
9458 }
9459
9460 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9461 {
9462         struct io_tctx_node *node;
9463         enum io_wq_cancel cret;
9464         bool ret = false;
9465
9466         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9467         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9468                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9469
9470                 /*
9471                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9472                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9473                  */
9474                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9475                         continue;
9476                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9477                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9478         }
9479         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9480
9481         return ret;
9482 }
9483
9484 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9485                                          struct task_struct *task,
9486                                          bool cancel_all)
9487 {
9488         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9489         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9490
9491         while (1) {
9492                 enum io_wq_cancel cret;
9493                 bool ret = false;
9494
9495                 if (!task) {
9496                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9497                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9498                         /*
9499                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9500                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9501                          */
9502                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9503                                                &cancel, true);
9504                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9505                 }
9506
9507                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9508                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9509                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9510                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9511                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9512                                 ret = true;
9513                         }
9514                 }
9515
9516                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9517                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9518                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9519                 if (task)
9520                         ret |= io_run_task_work();
9521                 if (!ret)
9522                         break;
9523                 cond_resched();
9524         }
9525 }
9526
9527 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9528 {
9529         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9530         struct io_tctx_node *node;
9531         int ret;
9532
9533         if (unlikely(!tctx)) {
9534                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9535                 if (unlikely(ret))
9536                         return ret;
9537                 tctx = current->io_uring;
9538         }
9539         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9540                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9541                 if (!node)
9542                         return -ENOMEM;
9543                 node->ctx = ctx;
9544                 node->task = current;
9545
9546                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9547                                         node, GFP_KERNEL));
9548                 if (ret) {
9549                         kfree(node);
9550                         return ret;
9551                 }
9552
9553                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9554                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9555                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9556         }
9557         tctx->last = ctx;
9558         return 0;
9559 }
9560
9561 /*
9562  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9563  */
9564 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9565 {
9566         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9567
9568         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9569                 return 0;
9570         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9571 }
9572
9573 /*
9574  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9575  */
9576 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9577 {
9578         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9579         struct io_tctx_node *node;
9580
9581         if (!tctx)
9582                 return;
9583         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9584         if (!node)
9585                 return;
9586
9587         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9588         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9589
9590         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9591         list_del(&node->ctx_node);
9592         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9593
9594         if (tctx->last == node->ctx)
9595                 tctx->last = NULL;
9596         kfree(node);
9597 }
9598
9599 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9600 {
9601         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9602         struct io_tctx_node *node;
9603         unsigned long index;
9604
9605         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9606                 io_uring_del_tctx_node(index);
9607         if (wq) {
9608                 /*
9609                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9610                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9611                  */
9612                 io_wq_put_and_exit(wq);
9613                 tctx->io_wq = NULL;
9614         }
9615 }
9616
9617 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9618 {
9619         if (tracked)
9620                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9621         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9622 }
9623
9624 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9625 {
9626         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9627         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9628
9629         if (refs) {
9630                 tctx->cached_refs = 0;
9631                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9632                 put_task_struct_many(task, refs);
9633         }
9634 }
9635
9636 /*
9637  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9638  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9639  */
9640 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9641 {
9642         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9643         struct io_ring_ctx *ctx;
9644         s64 inflight;
9645         DEFINE_WAIT(wait);
9646
9647         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9648
9649         if (!current->io_uring)
9650                 return;
9651         if (tctx->io_wq)
9652                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9653
9654         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9655         do {
9656                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9657                 /* read completions before cancelations */
9658                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9659                 if (!inflight)
9660                         break;
9661
9662                 if (!sqd) {
9663                         struct io_tctx_node *node;
9664                         unsigned long index;
9665
9666                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9667                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9668                                 if (node->ctx->sq_data)
9669                                         continue;
9670                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9671                                                              cancel_all);
9672                         }
9673                 } else {
9674                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9675                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9676                                                              cancel_all);
9677                 }
9678
9679                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9680                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9681                 /*
9682                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9683                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9684                  * prepare_to_wait().
9685                  */
9686                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9687                         schedule();
9688                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9689         } while (1);
9690         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9691
9692         io_uring_clean_tctx(tctx);
9693         if (cancel_all) {
9694                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9695                 __io_uring_free(current);
9696         }
9697 }
9698
9699 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9700 {
9701         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9702 }
9703
9704 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9705                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9706 {
9707         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9708         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9709         struct page *page;
9710         void *ptr;
9711
9712         switch (offset) {
9713         case IORING_OFF_SQ_RING:
9714         case IORING_OFF_CQ_RING:
9715                 ptr = ctx->rings;
9716                 break;
9717         case IORING_OFF_SQES:
9718                 ptr = ctx->sq_sqes;
9719                 break;
9720         default:
9721                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9722         }
9723
9724         page = virt_to_head_page(ptr);
9725         if (sz > page_size(page))
9726                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9727
9728         return ptr;
9729 }
9730
9731 #ifdef CONFIG_MMU
9732
9733 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9734 {
9735         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9736         unsigned long pfn;
9737         void *ptr;
9738
9739         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9740         if (IS_ERR(ptr))
9741                 return PTR_ERR(ptr);
9742
9743         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9744         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9745 }
9746
9747 #else /* !CONFIG_MMU */
9748
9749 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9750 {
9751         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9752 }
9753
9754 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9755 {
9756         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9757 }
9758
9759 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9760         unsigned long addr, unsigned long len,
9761         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9762 {
9763         void *ptr;
9764
9765         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9766         if (IS_ERR(ptr))
9767                 return PTR_ERR(ptr);
9768
9769         return (unsigned long) ptr;
9770 }
9771
9772 #endif /* !CONFIG_MMU */
9773
9774 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9775 {
9776         DEFINE_WAIT(wait);
9777
9778         do {
9779                 if (!io_sqring_full(ctx))
9780                         break;
9781                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9782
9783                 if (!io_sqring_full(ctx))
9784                         break;
9785                 schedule();
9786         } while (!signal_pending(current));
9787
9788         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9789         return 0;
9790 }
9791
9792 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9793                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9794                           const sigset_t __user **sig)
9795 {
9796         struct io_uring_getevents_arg arg;
9797
9798         /*
9799          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9800          * is just a pointer to the sigset_t.
9801          */
9802         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9803                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9804                 *ts = NULL;
9805                 return 0;
9806         }
9807
9808         /*
9809          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9810          * timespec and sigset_t pointers if good.
9811          */
9812         if (*argsz != sizeof(arg))
9813                 return -EINVAL;
9814         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9815                 return -EFAULT;
9816         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9817         *argsz = arg.sigmask_sz;
9818         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9819         return 0;
9820 }
9821
9822 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9823                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9824                 size_t, argsz)
9825 {
9826         struct io_ring_ctx *ctx;
9827         int submitted = 0;
9828         struct fd f;
9829         long ret;
9830
9831         io_run_task_work();
9832
9833         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9834                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9835                 return -EINVAL;
9836
9837         f = fdget(fd);
9838         if (unlikely(!f.file))
9839                 return -EBADF;
9840
9841         ret = -EOPNOTSUPP;
9842         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9843                 goto out_fput;
9844
9845         ret = -ENXIO;
9846         ctx = f.file->private_data;
9847         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9848                 goto out_fput;
9849
9850         ret = -EBADFD;
9851         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9852                 goto out;
9853
9854         /*
9855          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9856          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9857          * we were asked to.
9858          */
9859         ret = 0;
9860         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9861                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
9862
9863                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9864                         ret = -EOWNERDEAD;
9865                         goto out;
9866                 }
9867                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9868                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9869                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9870                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9871                         if (ret)
9872                                 goto out;
9873                 }
9874                 submitted = to_submit;
9875         } else if (to_submit) {
9876                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9877                 if (unlikely(ret))
9878                         goto out;
9879                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9880                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9881                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9882
9883                 if (submitted != to_submit)
9884                         goto out;
9885         }
9886         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9887                 const sigset_t __user *sig;
9888                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9889
9890                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9891                 if (unlikely(ret))
9892                         goto out;
9893
9894                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9895
9896                 /*
9897                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9898                  * space applications don't need to do io completion events
9899                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9900                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9901                  */
9902                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9903                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9904                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9905                 } else {
9906                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9907                 }
9908         }
9909
9910 out:
9911         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9912 out_fput:
9913         fdput(f);
9914         return submitted ? submitted : ret;
9915 }
9916
9917 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9918 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9919                 const struct cred *cred)
9920 {
9921         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9922         struct group_info *gi;
9923         kernel_cap_t cap;
9924         unsigned __capi;
9925         int g;
9926
9927         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9928         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9929         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9930         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9931         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9932         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9933         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9934         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9935         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9936         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9937         gi = cred->group_info;
9938         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9939                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9940                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9941         }
9942         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9943         cap = cred->cap_effective;
9944         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9945                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9946         seq_putc(m, '\n');
9947         return 0;
9948 }
9949
9950 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9951 {
9952         struct io_sq_data *sq = NULL;
9953         bool has_lock;
9954         int i;
9955
9956         /*
9957          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9958          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9959          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9960          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9961          */
9962         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9963
9964         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9965                 sq = ctx->sq_data;
9966                 if (!sq->thread)
9967                         sq = NULL;
9968         }
9969
9970         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9971         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9972         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9973         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9974                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9975
9976                 if (f)
9977                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9978                 else
9979                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9980         }
9981         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9982         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9983                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9984                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9985
9986                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9987         }
9988         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9989                 unsigned long index;
9990                 const struct cred *cred;
9991
9992                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9993                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9994                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9995         }
9996         seq_printf(m, "PollList:\n");
9997         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9998         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9999                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10000                 struct io_kiocb *req;
10001
10002                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10003                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10004                                         req->task->task_works != NULL);
10005         }
10006         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10007         if (has_lock)
10008                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10009 }
10010
10011 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10012 {
10013         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10014
10015         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10016                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10017                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10018         }
10019 }
10020 #endif
10021
10022 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10023         .release        = io_uring_release,
10024         .mmap           = io_uring_mmap,
10025 #ifndef CONFIG_MMU
10026         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10027         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10028 #endif
10029         .poll           = io_uring_poll,
10030         .fasync         = io_uring_fasync,
10031 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10032         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10033 #endif
10034 };
10035
10036 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10037                                   struct io_uring_params *p)
10038 {
10039         struct io_rings *rings;
10040         size_t size, sq_array_offset;
10041
10042         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10043         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10044         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10045
10046         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10047         if (size == SIZE_MAX)
10048                 return -EOVERFLOW;
10049
10050         rings = io_mem_alloc(size);
10051         if (!rings)
10052                 return -ENOMEM;
10053
10054         ctx->rings = rings;
10055         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10056         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10057         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10058         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10059         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10060
10061         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10062         if (size == SIZE_MAX) {
10063                 io_mem_free(ctx->rings);
10064                 ctx->rings = NULL;
10065                 return -EOVERFLOW;
10066         }
10067
10068         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10069         if (!ctx->sq_sqes) {
10070                 io_mem_free(ctx->rings);
10071                 ctx->rings = NULL;
10072                 return -ENOMEM;
10073         }
10074
10075         return 0;
10076 }
10077
10078 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10079 {
10080         int ret, fd;
10081
10082         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10083         if (fd < 0)
10084                 return fd;
10085
10086         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10087         if (ret) {
10088                 put_unused_fd(fd);
10089                 return ret;
10090         }
10091         fd_install(fd, file);
10092         return fd;
10093 }
10094
10095 /*
10096  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10097  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10098  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10099  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10100  */
10101 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10102 {
10103         struct file *file;
10104 #if defined(CONFIG_UNIX)
10105         int ret;
10106
10107         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10108                                 &ctx->ring_sock);
10109         if (ret)
10110                 return ERR_PTR(ret);
10111 #endif
10112
10113         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10114                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
10115 #if defined(CONFIG_UNIX)
10116         if (IS_ERR(file)) {
10117                 sock_release(ctx->ring_sock);
10118                 ctx->ring_sock = NULL;
10119         } else {
10120                 ctx->ring_sock->file = file;
10121         }
10122 #endif
10123         return file;
10124 }
10125
10126 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10127                            struct io_uring_params __user *params)
10128 {
10129         struct io_ring_ctx *ctx;
10130         struct file *file;
10131         int ret;
10132
10133         if (!entries)
10134                 return -EINVAL;
10135         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10136                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10137                         return -EINVAL;
10138                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10139         }
10140
10141         /*
10142          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10143          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10144          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10145          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10146          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10147          * of CQ ring entries manually.
10148          */
10149         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10150         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10151                 /*
10152                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10153                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10154                  * any cq vs sq ring sizing.
10155                  */
10156                 if (!p->cq_entries)
10157                         return -EINVAL;
10158                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10159                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10160                                 return -EINVAL;
10161                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10162                 }
10163                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10164                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10165                         return -EINVAL;
10166         } else {
10167                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10168         }
10169
10170         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10171         if (!ctx)
10172                 return -ENOMEM;
10173         ctx->compat = in_compat_syscall();
10174         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10175                 ctx->user = get_uid(current_user());
10176
10177         /*
10178          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10179          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10180          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10181          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10182          */
10183         mmgrab(current->mm);
10184         ctx->mm_account = current->mm;
10185
10186         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10187         if (ret)
10188                 goto err;
10189
10190         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10191         if (ret)
10192                 goto err;
10193         /* always set a rsrc node */
10194         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10195         if (ret)
10196                 goto err;
10197         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10198
10199         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10200         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10201         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10202         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10203         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10204         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10205         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10206         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10207
10208         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10209         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10210         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10211         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10212         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10213         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10214         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10215         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10216
10217         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10218                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10219                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10220                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10221                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10222                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10223
10224         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10225                 ret = -EFAULT;
10226                 goto err;
10227         }
10228
10229         file = io_uring_get_file(ctx);
10230         if (IS_ERR(file)) {
10231                 ret = PTR_ERR(file);
10232                 goto err;
10233         }
10234
10235         /*
10236          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10237          * having closed it before we finish setup
10238          */
10239         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10240         if (ret < 0) {
10241                 /* fput will clean it up */
10242                 fput(file);
10243                 return ret;
10244         }
10245
10246         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10247         return ret;
10248 err:
10249         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10250         return ret;
10251 }
10252
10253 /*
10254  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10255  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10256  * params structure passed in.
10257  */
10258 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10259 {
10260         struct io_uring_params p;
10261         int i;
10262
10263         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10264                 return -EFAULT;
10265         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10266                 if (p.resv[i])
10267                         return -EINVAL;
10268         }
10269
10270         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10271                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10272                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10273                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10274                 return -EINVAL;
10275
10276         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10277 }
10278
10279 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10280                 struct io_uring_params __user *, params)
10281 {
10282         return io_uring_setup(entries, params);
10283 }
10284
10285 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10286 {
10287         struct io_uring_probe *p;
10288         size_t size;
10289         int i, ret;
10290
10291         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10292         if (size == SIZE_MAX)
10293                 return -EOVERFLOW;
10294         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10295         if (!p)
10296                 return -ENOMEM;
10297
10298         ret = -EFAULT;
10299         if (copy_from_user(p, arg, size))
10300                 goto out;
10301         ret = -EINVAL;
10302         if (memchr_inv(p, 0, size))
10303                 goto out;
10304
10305         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10306         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10307                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10308
10309         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10310                 p->ops[i].op = i;
10311                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10312                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10313         }
10314         p->ops_len = i;
10315
10316         ret = 0;
10317         if (copy_to_user(arg, p, size))
10318                 ret = -EFAULT;
10319 out:
10320         kfree(p);
10321         return ret;
10322 }
10323
10324 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10325 {
10326         const struct cred *creds;
10327         u32 id;
10328         int ret;
10329
10330         creds = get_current_cred();
10331
10332         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10333                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10334         if (ret < 0) {
10335                 put_cred(creds);
10336                 return ret;
10337         }
10338         return id;
10339 }
10340
10341 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10342                                     unsigned int nr_args)
10343 {
10344         struct io_uring_restriction *res;
10345         size_t size;
10346         int i, ret;
10347
10348         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10349         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10350                 return -EBADFD;
10351
10352         /* We allow only a single restrictions registration */
10353         if (ctx->restrictions.registered)
10354                 return -EBUSY;
10355
10356         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10357                 return -EINVAL;
10358
10359         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10360         if (size == SIZE_MAX)
10361                 return -EOVERFLOW;
10362
10363         res = memdup_user(arg, size);
10364         if (IS_ERR(res))
10365                 return PTR_ERR(res);
10366
10367         ret = 0;
10368
10369         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10370                 switch (res[i].opcode) {
10371                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10372                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10373                                 ret = -EINVAL;
10374                                 goto out;
10375                         }
10376
10377                         __set_bit(res[i].register_op,
10378                                   ctx->restrictions.register_op);
10379                         break;
10380                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10381                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10382                                 ret = -EINVAL;
10383                                 goto out;
10384                         }
10385
10386                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10387                         break;
10388                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10389                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10390                         break;
10391                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10392                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10393                         break;
10394                 default:
10395                         ret = -EINVAL;
10396                         goto out;
10397                 }
10398         }
10399
10400 out:
10401         /* Reset all restrictions if an error happened */
10402         if (ret != 0)
10403                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10404         else
10405                 ctx->restrictions.registered = true;
10406
10407         kfree(res);
10408         return ret;
10409 }
10410
10411 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10412 {
10413         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10414                 return -EBADFD;
10415
10416         if (ctx->restrictions.registered)
10417                 ctx->restricted = 1;
10418
10419         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10420         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10421                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10422         return 0;
10423 }
10424
10425 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10426                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10427                                      unsigned nr_args)
10428 {
10429         __u32 tmp;
10430         int err;
10431
10432         if (up->resv)
10433                 return -EINVAL;
10434         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10435                 return -EOVERFLOW;
10436         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10437         if (err)
10438                 return err;
10439
10440         switch (type) {
10441         case IORING_RSRC_FILE:
10442                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10443         case IORING_RSRC_BUFFER:
10444                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10445         }
10446         return -EINVAL;
10447 }
10448
10449 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10450                                     unsigned nr_args)
10451 {
10452         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10453
10454         if (!nr_args)
10455                 return -EINVAL;
10456         memset(&up, 0, sizeof(up));
10457         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10458                 return -EFAULT;
10459         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10460 }
10461
10462 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10463                                    unsigned size, unsigned type)
10464 {
10465         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10466
10467         if (size != sizeof(up))
10468                 return -EINVAL;
10469         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10470                 return -EFAULT;
10471         if (!up.nr || up.resv)
10472                 return -EINVAL;
10473         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10474 }
10475
10476 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10477                             unsigned int size, unsigned int type)
10478 {
10479         struct io_uring_rsrc_register rr;
10480
10481         /* keep it extendible */
10482         if (size != sizeof(rr))
10483                 return -EINVAL;
10484
10485         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10486         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10487                 return -EFAULT;
10488         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10489                 return -EINVAL;
10490
10491         switch (type) {
10492         case IORING_RSRC_FILE:
10493                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10494                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10495         case IORING_RSRC_BUFFER:
10496                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10497                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10498         }
10499         return -EINVAL;
10500 }
10501
10502 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10503                                 unsigned len)
10504 {
10505         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10506         cpumask_var_t new_mask;
10507         int ret;
10508
10509         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10510                 return -EINVAL;
10511
10512         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10513                 return -ENOMEM;
10514
10515         cpumask_clear(new_mask);
10516         if (len > cpumask_size())
10517                 len = cpumask_size();
10518
10519         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10520                 free_cpumask_var(new_mask);
10521                 return -EFAULT;
10522         }
10523
10524         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10525         free_cpumask_var(new_mask);
10526         return ret;
10527 }
10528
10529 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10530 {
10531         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10532
10533         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10534                 return -EINVAL;
10535
10536         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10537 }
10538
10539 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10540                                         void __user *arg)
10541 {
10542         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10543         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10544         __u32 new_count[2];
10545         int i, ret;
10546
10547         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10548                 return -EFAULT;
10549         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10550                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10551                         return -EINVAL;
10552
10553         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10554                 sqd = ctx->sq_data;
10555                 if (sqd) {
10556                         /*
10557                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10558                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10559                          * a ref to the ctx.
10560                          */
10561                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10562                         mutex_lock(&sqd->lock);
10563                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10564                         tctx = sqd->thread->io_uring;
10565                 }
10566         } else {
10567                 tctx = current->io_uring;
10568         }
10569
10570         ret = -EINVAL;
10571         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10572                 goto err;
10573
10574         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10575         if (ret)
10576                 goto err;
10577
10578         if (sqd)
10579                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10580
10581         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10582                 return -EFAULT;
10583
10584         return 0;
10585 err:
10586         if (sqd)
10587                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10588         return ret;
10589 }
10590
10591 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10592 {
10593         switch (op) {
10594         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10595         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10596         case IORING_REGISTER_FILES:
10597         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10598         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10599         case IORING_REGISTER_PROBE:
10600         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10601         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10602         case IORING_REGISTER_FILES2:
10603         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10604         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10605         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10606         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10607         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10608         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10609                 return false;
10610         default:
10611                 return true;
10612         }
10613 }
10614
10615 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10616 {
10617         long ret;
10618
10619         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10620
10621         /*
10622          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10623          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10624          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10625          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10626          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10627          */
10628         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10629         do {
10630                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10631                 if (!ret)
10632                         break;
10633                 ret = io_run_task_work_sig();
10634         } while (ret >= 0);
10635         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10636
10637         if (ret)
10638                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10639         return ret;
10640 }
10641
10642 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10643                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10644         __releases(ctx->uring_lock)
10645         __acquires(ctx->uring_lock)
10646 {
10647         int ret;
10648
10649         /*
10650          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10651          * someone else killed the ctx or is already going through
10652          * io_uring_register().
10653          */
10654         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10655                 return -ENXIO;
10656
10657         if (ctx->restricted) {
10658                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10659                         return -EINVAL;
10660                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10661                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10662                         return -EACCES;
10663         }
10664
10665         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10666                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10667                 if (ret)
10668                         return ret;
10669         }
10670
10671         switch (opcode) {
10672         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10673                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10674                 break;
10675         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10676                 ret = -EINVAL;
10677                 if (arg || nr_args)
10678                         break;
10679                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10680                 break;
10681         case IORING_REGISTER_FILES:
10682                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10683                 break;
10684         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10685                 ret = -EINVAL;
10686                 if (arg || nr_args)
10687                         break;
10688                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10689                 break;
10690         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10691                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10692                 break;
10693         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10694         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10695                 ret = -EINVAL;
10696                 if (nr_args != 1)
10697                         break;
10698                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10699                 if (ret)
10700                         break;
10701                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10702                         ctx->eventfd_async = 1;
10703                 else
10704                         ctx->eventfd_async = 0;
10705                 break;
10706         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10707                 ret = -EINVAL;
10708                 if (arg || nr_args)
10709                         break;
10710                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10711                 break;
10712         case IORING_REGISTER_PROBE:
10713                 ret = -EINVAL;
10714                 if (!arg || nr_args > 256)
10715                         break;
10716                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10717                 break;
10718         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10719                 ret = -EINVAL;
10720                 if (arg || nr_args)
10721                         break;
10722                 ret = io_register_personality(ctx);
10723                 break;
10724         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10725                 ret = -EINVAL;
10726                 if (arg)
10727                         break;
10728                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10729                 break;
10730         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10731                 ret = -EINVAL;
10732                 if (arg || nr_args)
10733                         break;
10734                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10735                 break;
10736         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10737                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10738                 break;
10739         case IORING_REGISTER_FILES2:
10740                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10741                 break;
10742         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10743                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10744                                               IORING_RSRC_FILE);
10745                 break;
10746         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10747                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10748                 break;
10749         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10750                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10751                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10752                 break;
10753         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10754                 ret = -EINVAL;
10755                 if (!arg || !nr_args)
10756                         break;
10757                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10758                 break;
10759         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10760                 ret = -EINVAL;
10761                 if (arg || nr_args)
10762                         break;
10763                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10764                 break;
10765         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10766                 ret = -EINVAL;
10767                 if (!arg || nr_args != 2)
10768                         break;
10769                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10770                 break;
10771         default:
10772                 ret = -EINVAL;
10773                 break;
10774         }
10775
10776         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10777                 /* bring the ctx back to life */
10778                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10779                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10780         }
10781         return ret;
10782 }
10783
10784 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10785                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10786 {
10787         struct io_ring_ctx *ctx;
10788         long ret = -EBADF;
10789         struct fd f;
10790
10791         f = fdget(fd);
10792         if (!f.file)
10793                 return -EBADF;
10794
10795         ret = -EOPNOTSUPP;
10796         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10797                 goto out_fput;
10798
10799         ctx = f.file->private_data;
10800
10801         io_run_task_work();
10802
10803         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10804         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10805         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10806         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10807                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10808 out_fput:
10809         fdput(f);
10810         return ret;
10811 }
10812
10813 static int __init io_uring_init(void)
10814 {
10815 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10816         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10817         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10818 } while (0)
10819
10820 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10821         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10822         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10823         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10824         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10825         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10826         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10827         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10828         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10829         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10830         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10831         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10832         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10833         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10834         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10835         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10836         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10837         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10838         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10839         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10840         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10841         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10842         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10843         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10844         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10845         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10846         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10847         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10848         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10849         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10850         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10851         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10852         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
10853
10854         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10855                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10856         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10857                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10858
10859         /* ->buf_index is u16 */
10860         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
10861
10862         /* should fit into one byte */
10863         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10864
10865         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10866         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10867
10868         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10869                                 SLAB_ACCOUNT);
10870         return 0;
10871 };
10872 __initcall(io_uring_init);