Merge tag 'driver-core-5.18-rc7' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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/blk-mq.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/audit.h>
82 #include <linux/security.h>
83
84 #define CREATE_TRACE_POINTS
85 #include <trace/events/io_uring.h>
86
87 #include <uapi/linux/io_uring.h>
88
89 #include "internal.h"
90 #include "io-wq.h"
91
92 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
93 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
94 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
95
96 /* only define max */
97 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
98 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
99                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
100
101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
104
105 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
106
107 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
108                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
111                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
112
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_CREDS | REQ_F_ASYNC_DATA)
115
116 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
117
118 struct io_uring {
119         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
120         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
121 };
122
123 /*
124  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
125  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
126  *
127  * The offsets to the member fields are published through struct
128  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
129  */
130 struct io_rings {
131         /*
132          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
133          * masked to get valid indices.
134          *
135          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
136          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
137          * cq ring.
138          */
139         struct io_uring         sq, cq;
140         /*
141          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
142          * ring_entries - 1)
143          */
144         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
145         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
146         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
147         /*
148          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
149          * invalid index stored in array
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
153          * cached value).
154          *
155          * After a new SQ head value was read by the application this
156          * counter includes all submissions that were dropped reaching
157          * the new SQ head (and possibly more).
158          */
159         u32                     sq_dropped;
160         /*
161          * Runtime SQ flags
162          *
163          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
164          * application.
165          *
166          * The application needs a full memory barrier before checking
167          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
168          */
169         u32                     sq_flags;
170         /*
171          * Runtime CQ flags
172          *
173          * Written by the application, shouldn't be modified by the
174          * kernel.
175          */
176         u32                     cq_flags;
177         /*
178          * Number of completion events lost because the queue was full;
179          * this should be avoided by the application by making sure
180          * there are not more requests pending than there is space in
181          * the completion queue.
182          *
183          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
184          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
185          * cached value).
186          *
187          * As completion events come in out of order this counter is not
188          * ordered with any other data.
189          */
190         u32                     cq_overflow;
191         /*
192          * Ring buffer of completion events.
193          *
194          * The kernel writes completion events fresh every time they are
195          * produced, so the application is allowed to modify pending
196          * entries.
197          */
198         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
199 };
200
201 enum io_uring_cmd_flags {
202         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 1,
203         IO_URING_F_UNLOCKED             = 2,
204         /* int's last bit, sign checks are usually faster than a bit test */
205         IO_URING_F_NONBLOCK             = INT_MIN,
206 };
207
208 struct io_mapped_ubuf {
209         u64             ubuf;
210         u64             ubuf_end;
211         unsigned int    nr_bvecs;
212         unsigned long   acct_pages;
213         struct bio_vec  bvec[];
214 };
215
216 struct io_ring_ctx;
217
218 struct io_overflow_cqe {
219         struct io_uring_cqe cqe;
220         struct list_head list;
221 };
222
223 struct io_fixed_file {
224         /* file * with additional FFS_* flags */
225         unsigned long file_ptr;
226 };
227
228 struct io_rsrc_put {
229         struct list_head list;
230         u64 tag;
231         union {
232                 void *rsrc;
233                 struct file *file;
234                 struct io_mapped_ubuf *buf;
235         };
236 };
237
238 struct io_file_table {
239         struct io_fixed_file *files;
240 };
241
242 struct io_rsrc_node {
243         struct percpu_ref               refs;
244         struct list_head                node;
245         struct list_head                rsrc_list;
246         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
247         struct llist_node               llist;
248         bool                            done;
249 };
250
251 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
252
253 struct io_rsrc_data {
254         struct io_ring_ctx              *ctx;
255
256         u64                             **tags;
257         unsigned int                    nr;
258         rsrc_put_fn                     *do_put;
259         atomic_t                        refs;
260         struct completion               done;
261         bool                            quiesce;
262 };
263
264 struct io_buffer_list {
265         struct list_head list;
266         struct list_head buf_list;
267         __u16 bgid;
268 };
269
270 struct io_buffer {
271         struct list_head list;
272         __u64 addr;
273         __u32 len;
274         __u16 bid;
275         __u16 bgid;
276 };
277
278 struct io_restriction {
279         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
280         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
281         u8 sqe_flags_allowed;
282         u8 sqe_flags_required;
283         bool registered;
284 };
285
286 enum {
287         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
288         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
289 };
290
291 struct io_sq_data {
292         refcount_t              refs;
293         atomic_t                park_pending;
294         struct mutex            lock;
295
296         /* ctx's that are using this sqd */
297         struct list_head        ctx_list;
298
299         struct task_struct      *thread;
300         struct wait_queue_head  wait;
301
302         unsigned                sq_thread_idle;
303         int                     sq_cpu;
304         pid_t                   task_pid;
305         pid_t                   task_tgid;
306
307         unsigned long           state;
308         struct completion       exited;
309 };
310
311 #define IO_COMPL_BATCH                  32
312 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
313 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
314
315 struct io_submit_link {
316         struct io_kiocb         *head;
317         struct io_kiocb         *last;
318 };
319
320 struct io_submit_state {
321         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
322         struct io_wq_work_node  free_list;
323         /* batch completion logic */
324         struct io_wq_work_list  compl_reqs;
325         struct io_submit_link   link;
326
327         bool                    plug_started;
328         bool                    need_plug;
329         bool                    flush_cqes;
330         unsigned short          submit_nr;
331         struct blk_plug         plug;
332 };
333
334 struct io_ev_fd {
335         struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
336         unsigned int            eventfd_async: 1;
337         struct rcu_head         rcu;
338 };
339
340 #define IO_BUFFERS_HASH_BITS    5
341
342 struct io_ring_ctx {
343         /* const or read-mostly hot data */
344         struct {
345                 struct percpu_ref       refs;
346
347                 struct io_rings         *rings;
348                 unsigned int            flags;
349                 unsigned int            compat: 1;
350                 unsigned int            drain_next: 1;
351                 unsigned int            restricted: 1;
352                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
353                 unsigned int            drain_active: 1;
354                 unsigned int            drain_disabled: 1;
355                 unsigned int            has_evfd: 1;
356         } ____cacheline_aligned_in_smp;
357
358         /* submission data */
359         struct {
360                 struct mutex            uring_lock;
361
362                 /*
363                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
364                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
365                  *
366                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
367                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
368                  * the queue when needed.
369                  *
370                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
371                  * array.
372                  */
373                 u32                     *sq_array;
374                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
375                 unsigned                cached_sq_head;
376                 unsigned                sq_entries;
377                 struct list_head        defer_list;
378
379                 /*
380                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
381                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
382                  */
383                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
384                 int                     rsrc_cached_refs;
385                 struct io_file_table    file_table;
386                 unsigned                nr_user_files;
387                 unsigned                nr_user_bufs;
388                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
389
390                 struct io_submit_state  submit_state;
391                 struct list_head        timeout_list;
392                 struct list_head        ltimeout_list;
393                 struct list_head        cq_overflow_list;
394                 struct list_head        *io_buffers;
395                 struct list_head        io_buffers_cache;
396                 struct list_head        apoll_cache;
397                 struct xarray           personalities;
398                 u32                     pers_next;
399                 unsigned                sq_thread_idle;
400         } ____cacheline_aligned_in_smp;
401
402         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
403         struct io_wq_work_list  locked_free_list;
404         unsigned int            locked_free_nr;
405
406         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
407         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
408
409         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
410         struct list_head        sqd_list;
411
412         unsigned long           check_cq_overflow;
413
414         struct {
415                 unsigned                cached_cq_tail;
416                 unsigned                cq_entries;
417                 struct io_ev_fd __rcu   *io_ev_fd;
418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
419                 unsigned                cq_extra;
420                 atomic_t                cq_timeouts;
421                 unsigned                cq_last_tm_flush;
422         } ____cacheline_aligned_in_smp;
423
424         struct {
425                 spinlock_t              completion_lock;
426
427                 spinlock_t              timeout_lock;
428
429                 /*
430                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
431                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
432                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
433                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
434                  */
435                 struct io_wq_work_list  iopoll_list;
436                 struct hlist_head       *cancel_hash;
437                 unsigned                cancel_hash_bits;
438                 bool                    poll_multi_queue;
439
440                 struct list_head        io_buffers_comp;
441         } ____cacheline_aligned_in_smp;
442
443         struct io_restriction           restrictions;
444
445         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
446         struct {
447                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
448                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
449                 struct io_rsrc_data             *file_data;
450                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
451
452                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
453                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
454                 struct list_head                rsrc_ref_list;
455                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
456
457                 struct list_head        io_buffers_pages;
458         };
459
460         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
461         struct {
462                 #if defined(CONFIG_UNIX)
463                         struct socket           *ring_sock;
464                 #endif
465                 /* hashed buffered write serialization */
466                 struct io_wq_hash               *hash_map;
467
468                 /* Only used for accounting purposes */
469                 struct user_struct              *user;
470                 struct mm_struct                *mm_account;
471
472                 /* ctx exit and cancelation */
473                 struct llist_head               fallback_llist;
474                 struct delayed_work             fallback_work;
475                 struct work_struct              exit_work;
476                 struct list_head                tctx_list;
477                 struct completion               ref_comp;
478                 u32                             iowq_limits[2];
479                 bool                            iowq_limits_set;
480         };
481 };
482
483 /*
484  * Arbitrary limit, can be raised if need be
485  */
486 #define IO_RINGFD_REG_MAX 16
487
488 struct io_uring_task {
489         /* submission side */
490         int                     cached_refs;
491         struct xarray           xa;
492         struct wait_queue_head  wait;
493         const struct io_ring_ctx *last;
494         struct io_wq            *io_wq;
495         struct percpu_counter   inflight;
496         atomic_t                in_idle;
497
498         spinlock_t              task_lock;
499         struct io_wq_work_list  task_list;
500         struct io_wq_work_list  prior_task_list;
501         struct callback_head    task_work;
502         struct file             **registered_rings;
503         bool                    task_running;
504 };
505
506 /*
507  * First field must be the file pointer in all the
508  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
509  */
510 struct io_poll_iocb {
511         struct file                     *file;
512         struct wait_queue_head          *head;
513         __poll_t                        events;
514         struct wait_queue_entry         wait;
515 };
516
517 struct io_poll_update {
518         struct file                     *file;
519         u64                             old_user_data;
520         u64                             new_user_data;
521         __poll_t                        events;
522         bool                            update_events;
523         bool                            update_user_data;
524 };
525
526 struct io_close {
527         struct file                     *file;
528         int                             fd;
529         u32                             file_slot;
530 };
531
532 struct io_timeout_data {
533         struct io_kiocb                 *req;
534         struct hrtimer                  timer;
535         struct timespec64               ts;
536         enum hrtimer_mode               mode;
537         u32                             flags;
538 };
539
540 struct io_accept {
541         struct file                     *file;
542         struct sockaddr __user          *addr;
543         int __user                      *addr_len;
544         int                             flags;
545         u32                             file_slot;
546         unsigned long                   nofile;
547 };
548
549 struct io_sync {
550         struct file                     *file;
551         loff_t                          len;
552         loff_t                          off;
553         int                             flags;
554         int                             mode;
555 };
556
557 struct io_cancel {
558         struct file                     *file;
559         u64                             addr;
560 };
561
562 struct io_timeout {
563         struct file                     *file;
564         u32                             off;
565         u32                             target_seq;
566         struct list_head                list;
567         /* head of the link, used by linked timeouts only */
568         struct io_kiocb                 *head;
569         /* for linked completions */
570         struct io_kiocb                 *prev;
571 };
572
573 struct io_timeout_rem {
574         struct file                     *file;
575         u64                             addr;
576
577         /* timeout update */
578         struct timespec64               ts;
579         u32                             flags;
580         bool                            ltimeout;
581 };
582
583 struct io_rw {
584         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
585         struct kiocb                    kiocb;
586         u64                             addr;
587         u32                             len;
588         u32                             flags;
589 };
590
591 struct io_connect {
592         struct file                     *file;
593         struct sockaddr __user          *addr;
594         int                             addr_len;
595 };
596
597 struct io_sr_msg {
598         struct file                     *file;
599         union {
600                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
601                 struct user_msghdr __user       *umsg;
602                 void __user                     *buf;
603         };
604         int                             msg_flags;
605         int                             bgid;
606         size_t                          len;
607         size_t                          done_io;
608 };
609
610 struct io_open {
611         struct file                     *file;
612         int                             dfd;
613         u32                             file_slot;
614         struct filename                 *filename;
615         struct open_how                 how;
616         unsigned long                   nofile;
617 };
618
619 struct io_rsrc_update {
620         struct file                     *file;
621         u64                             arg;
622         u32                             nr_args;
623         u32                             offset;
624 };
625
626 struct io_fadvise {
627         struct file                     *file;
628         u64                             offset;
629         u32                             len;
630         u32                             advice;
631 };
632
633 struct io_madvise {
634         struct file                     *file;
635         u64                             addr;
636         u32                             len;
637         u32                             advice;
638 };
639
640 struct io_epoll {
641         struct file                     *file;
642         int                             epfd;
643         int                             op;
644         int                             fd;
645         struct epoll_event              event;
646 };
647
648 struct io_splice {
649         struct file                     *file_out;
650         loff_t                          off_out;
651         loff_t                          off_in;
652         u64                             len;
653         int                             splice_fd_in;
654         unsigned int                    flags;
655 };
656
657 struct io_provide_buf {
658         struct file                     *file;
659         __u64                           addr;
660         __u32                           len;
661         __u32                           bgid;
662         __u16                           nbufs;
663         __u16                           bid;
664 };
665
666 struct io_statx {
667         struct file                     *file;
668         int                             dfd;
669         unsigned int                    mask;
670         unsigned int                    flags;
671         struct filename                 *filename;
672         struct statx __user             *buffer;
673 };
674
675 struct io_shutdown {
676         struct file                     *file;
677         int                             how;
678 };
679
680 struct io_rename {
681         struct file                     *file;
682         int                             old_dfd;
683         int                             new_dfd;
684         struct filename                 *oldpath;
685         struct filename                 *newpath;
686         int                             flags;
687 };
688
689 struct io_unlink {
690         struct file                     *file;
691         int                             dfd;
692         int                             flags;
693         struct filename                 *filename;
694 };
695
696 struct io_mkdir {
697         struct file                     *file;
698         int                             dfd;
699         umode_t                         mode;
700         struct filename                 *filename;
701 };
702
703 struct io_symlink {
704         struct file                     *file;
705         int                             new_dfd;
706         struct filename                 *oldpath;
707         struct filename                 *newpath;
708 };
709
710 struct io_hardlink {
711         struct file                     *file;
712         int                             old_dfd;
713         int                             new_dfd;
714         struct filename                 *oldpath;
715         struct filename                 *newpath;
716         int                             flags;
717 };
718
719 struct io_msg {
720         struct file                     *file;
721         u64 user_data;
722         u32 len;
723 };
724
725 struct io_async_connect {
726         struct sockaddr_storage         address;
727 };
728
729 struct io_async_msghdr {
730         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
731         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
732         struct iovec                    *free_iov;
733         struct sockaddr __user          *uaddr;
734         struct msghdr                   msg;
735         struct sockaddr_storage         addr;
736 };
737
738 struct io_rw_state {
739         struct iov_iter                 iter;
740         struct iov_iter_state           iter_state;
741         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
742 };
743
744 struct io_async_rw {
745         struct io_rw_state              s;
746         const struct iovec              *free_iovec;
747         size_t                          bytes_done;
748         struct wait_page_queue          wpq;
749 };
750
751 enum {
752         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
753         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
754         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
755         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
756         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
757         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
758         REQ_F_CQE_SKIP_BIT      = IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS_BIT,
759
760         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
761         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
762         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
763         REQ_F_CUR_POS_BIT,
764         REQ_F_NOWAIT_BIT,
765         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
766         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
767         REQ_F_POLLED_BIT,
768         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
769         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
770         REQ_F_REISSUE_BIT,
771         REQ_F_CREDS_BIT,
772         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
773         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
774         REQ_F_ASYNC_DATA_BIT,
775         REQ_F_SKIP_LINK_CQES_BIT,
776         REQ_F_SINGLE_POLL_BIT,
777         REQ_F_DOUBLE_POLL_BIT,
778         REQ_F_PARTIAL_IO_BIT,
779         /* keep async read/write and isreg together and in order */
780         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT,
781         REQ_F_ISREG_BIT,
782
783         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
784         __REQ_F_LAST_BIT,
785 };
786
787 enum {
788         /* ctx owns file */
789         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
790         /* drain existing IO first */
791         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
792         /* linked sqes */
793         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
794         /* doesn't sever on completion < 0 */
795         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
796         /* IOSQE_ASYNC */
797         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
798         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
799         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
800         /* IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS */
801         REQ_F_CQE_SKIP          = BIT(REQ_F_CQE_SKIP_BIT),
802
803         /* fail rest of links */
804         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
805         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
806         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
807         /* read/write uses file position */
808         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
809         /* must not punt to workers */
810         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
811         /* has or had linked timeout */
812         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
813         /* needs cleanup */
814         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
815         /* already went through poll handler */
816         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
817         /* buffer already selected */
818         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
819         /* completion is deferred through io_comp_state */
820         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
821         /* caller should reissue async */
822         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
823         /* supports async reads/writes */
824         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT    = BIT(REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT),
825         /* regular file */
826         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
827         /* has creds assigned */
828         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
829         /* skip refcounting if not set */
830         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
831         /* there is a linked timeout that has to be armed */
832         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
833         /* ->async_data allocated */
834         REQ_F_ASYNC_DATA        = BIT(REQ_F_ASYNC_DATA_BIT),
835         /* don't post CQEs while failing linked requests */
836         REQ_F_SKIP_LINK_CQES    = BIT(REQ_F_SKIP_LINK_CQES_BIT),
837         /* single poll may be active */
838         REQ_F_SINGLE_POLL       = BIT(REQ_F_SINGLE_POLL_BIT),
839         /* double poll may active */
840         REQ_F_DOUBLE_POLL       = BIT(REQ_F_DOUBLE_POLL_BIT),
841         /* request has already done partial IO */
842         REQ_F_PARTIAL_IO        = BIT(REQ_F_PARTIAL_IO_BIT),
843 };
844
845 struct async_poll {
846         struct io_poll_iocb     poll;
847         struct io_poll_iocb     *double_poll;
848 };
849
850 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
851
852 struct io_task_work {
853         union {
854                 struct io_wq_work_node  node;
855                 struct llist_node       fallback_node;
856         };
857         io_req_tw_func_t                func;
858 };
859
860 enum {
861         IORING_RSRC_FILE                = 0,
862         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
863 };
864
865 /*
866  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
867  * as the first entry in their struct definition. So you can
868  * access the file pointer through any of the sub-structs,
869  * or directly as just 'file' in this struct.
870  */
871 struct io_kiocb {
872         union {
873                 struct file             *file;
874                 struct io_rw            rw;
875                 struct io_poll_iocb     poll;
876                 struct io_poll_update   poll_update;
877                 struct io_accept        accept;
878                 struct io_sync          sync;
879                 struct io_cancel        cancel;
880                 struct io_timeout       timeout;
881                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
882                 struct io_connect       connect;
883                 struct io_sr_msg        sr_msg;
884                 struct io_open          open;
885                 struct io_close         close;
886                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
887                 struct io_fadvise       fadvise;
888                 struct io_madvise       madvise;
889                 struct io_epoll         epoll;
890                 struct io_splice        splice;
891                 struct io_provide_buf   pbuf;
892                 struct io_statx         statx;
893                 struct io_shutdown      shutdown;
894                 struct io_rename        rename;
895                 struct io_unlink        unlink;
896                 struct io_mkdir         mkdir;
897                 struct io_symlink       symlink;
898                 struct io_hardlink      hardlink;
899                 struct io_msg           msg;
900         };
901
902         u8                              opcode;
903         /* polled IO has completed */
904         u8                              iopoll_completed;
905         u16                             buf_index;
906         unsigned int                    flags;
907
908         u64                             user_data;
909         u32                             result;
910         /* fd initially, then cflags for completion */
911         union {
912                 u32                     cflags;
913                 int                     fd;
914         };
915
916         struct io_ring_ctx              *ctx;
917         struct task_struct              *task;
918
919         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
920         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
921         struct io_mapped_ubuf           *imu;
922
923         union {
924                 /* used by request caches, completion batching and iopoll */
925                 struct io_wq_work_node  comp_list;
926                 /* cache ->apoll->events */
927                 int apoll_events;
928         };
929         atomic_t                        refs;
930         atomic_t                        poll_refs;
931         struct io_task_work             io_task_work;
932         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
933         struct hlist_node               hash_node;
934         /* internal polling, see IORING_FEAT_FAST_POLL */
935         struct async_poll               *apoll;
936         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
937         void                            *async_data;
938         /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
939         struct io_buffer                *kbuf;
940         /* linked requests, IFF REQ_F_HARDLINK or REQ_F_LINK are set */
941         struct io_kiocb                 *link;
942         /* custom credentials, valid IFF REQ_F_CREDS is set */
943         const struct cred               *creds;
944         struct io_wq_work               work;
945 };
946
947 struct io_tctx_node {
948         struct list_head        ctx_node;
949         struct task_struct      *task;
950         struct io_ring_ctx      *ctx;
951 };
952
953 struct io_defer_entry {
954         struct list_head        list;
955         struct io_kiocb         *req;
956         u32                     seq;
957 };
958
959 struct io_op_def {
960         /* needs req->file assigned */
961         unsigned                needs_file : 1;
962         /* should block plug */
963         unsigned                plug : 1;
964         /* hash wq insertion if file is a regular file */
965         unsigned                hash_reg_file : 1;
966         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
967         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
968         /* set if opcode supports polled "wait" */
969         unsigned                pollin : 1;
970         unsigned                pollout : 1;
971         unsigned                poll_exclusive : 1;
972         /* op supports buffer selection */
973         unsigned                buffer_select : 1;
974         /* do prep async if is going to be punted */
975         unsigned                needs_async_setup : 1;
976         /* opcode is not supported by this kernel */
977         unsigned                not_supported : 1;
978         /* skip auditing */
979         unsigned                audit_skip : 1;
980         /* size of async data needed, if any */
981         unsigned short          async_size;
982 };
983
984 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
985         [IORING_OP_NOP] = {},
986         [IORING_OP_READV] = {
987                 .needs_file             = 1,
988                 .unbound_nonreg_file    = 1,
989                 .pollin                 = 1,
990                 .buffer_select          = 1,
991                 .needs_async_setup      = 1,
992                 .plug                   = 1,
993                 .audit_skip             = 1,
994                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
995         },
996         [IORING_OP_WRITEV] = {
997                 .needs_file             = 1,
998                 .hash_reg_file          = 1,
999                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1000                 .pollout                = 1,
1001                 .needs_async_setup      = 1,
1002                 .plug                   = 1,
1003                 .audit_skip             = 1,
1004                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1005         },
1006         [IORING_OP_FSYNC] = {
1007                 .needs_file             = 1,
1008                 .audit_skip             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
1011                 .needs_file             = 1,
1012                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1013                 .pollin                 = 1,
1014                 .plug                   = 1,
1015                 .audit_skip             = 1,
1016                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1017         },
1018         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
1019                 .needs_file             = 1,
1020                 .hash_reg_file          = 1,
1021                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1022                 .pollout                = 1,
1023                 .plug                   = 1,
1024                 .audit_skip             = 1,
1025                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1026         },
1027         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
1028                 .needs_file             = 1,
1029                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1030                 .audit_skip             = 1,
1031         },
1032         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {
1033                 .audit_skip             = 1,
1034         },
1035         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
1036                 .needs_file             = 1,
1037                 .audit_skip             = 1,
1038         },
1039         [IORING_OP_SENDMSG] = {
1040                 .needs_file             = 1,
1041                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1042                 .pollout                = 1,
1043                 .needs_async_setup      = 1,
1044                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
1045         },
1046         [IORING_OP_RECVMSG] = {
1047                 .needs_file             = 1,
1048                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1049                 .pollin                 = 1,
1050                 .buffer_select          = 1,
1051                 .needs_async_setup      = 1,
1052                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
1053         },
1054         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
1055                 .audit_skip             = 1,
1056                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1057         },
1058         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
1059                 /* used by timeout updates' prep() */
1060                 .audit_skip             = 1,
1061         },
1062         [IORING_OP_ACCEPT] = {
1063                 .needs_file             = 1,
1064                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1065                 .pollin                 = 1,
1066                 .poll_exclusive         = 1,
1067         },
1068         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {
1069                 .audit_skip             = 1,
1070         },
1071         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
1072                 .audit_skip             = 1,
1073                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1074         },
1075         [IORING_OP_CONNECT] = {
1076                 .needs_file             = 1,
1077                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1078                 .pollout                = 1,
1079                 .needs_async_setup      = 1,
1080                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1081         },
1082         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1083                 .needs_file             = 1,
1084         },
1085         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1086         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1087         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
1088                 .audit_skip             = 1,
1089         },
1090         [IORING_OP_STATX] = {
1091                 .audit_skip             = 1,
1092         },
1093         [IORING_OP_READ] = {
1094                 .needs_file             = 1,
1095                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1096                 .pollin                 = 1,
1097                 .buffer_select          = 1,
1098                 .plug                   = 1,
1099                 .audit_skip             = 1,
1100                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1101         },
1102         [IORING_OP_WRITE] = {
1103                 .needs_file             = 1,
1104                 .hash_reg_file          = 1,
1105                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1106                 .pollout                = 1,
1107                 .plug                   = 1,
1108                 .audit_skip             = 1,
1109                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1110         },
1111         [IORING_OP_FADVISE] = {
1112                 .needs_file             = 1,
1113                 .audit_skip             = 1,
1114         },
1115         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1116         [IORING_OP_SEND] = {
1117                 .needs_file             = 1,
1118                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1119                 .pollout                = 1,
1120                 .audit_skip             = 1,
1121         },
1122         [IORING_OP_RECV] = {
1123                 .needs_file             = 1,
1124                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1125                 .pollin                 = 1,
1126                 .buffer_select          = 1,
1127                 .audit_skip             = 1,
1128         },
1129         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1130         },
1131         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1132                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1133                 .audit_skip             = 1,
1134         },
1135         [IORING_OP_SPLICE] = {
1136                 .needs_file             = 1,
1137                 .hash_reg_file          = 1,
1138                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1139                 .audit_skip             = 1,
1140         },
1141         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {
1142                 .audit_skip             = 1,
1143         },
1144         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {
1145                 .audit_skip             = 1,
1146         },
1147         [IORING_OP_TEE] = {
1148                 .needs_file             = 1,
1149                 .hash_reg_file          = 1,
1150                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1151                 .audit_skip             = 1,
1152         },
1153         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1154                 .needs_file             = 1,
1155         },
1156         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1157         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1158         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1159         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1160         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1161         [IORING_OP_MSG_RING] = {
1162                 .needs_file             = 1,
1163         },
1164 };
1165
1166 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1167 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1168
1169 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1170 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1171 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1172                                          struct task_struct *task,
1173                                          bool cancel_all);
1174 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1175
1176 static void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1177
1178 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1179 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1180 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1181 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1182 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1183                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1184                                      unsigned nr_args);
1185 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1186 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1187                                              unsigned issue_flags);
1188 static inline struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd);
1189 static void io_drop_inflight_file(struct io_kiocb *req);
1190 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1191 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1192 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1193
1194 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1195 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1196 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1197
1198 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1199                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1200 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1201
1202 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1203 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx);
1204
1205 static struct kmem_cache *req_cachep;
1206
1207 static const struct file_operations io_uring_fops;
1208
1209 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1210 {
1211 #if defined(CONFIG_UNIX)
1212         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1213                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1214
1215                 return ctx->ring_sock->sk;
1216         }
1217 #endif
1218         return NULL;
1219 }
1220 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1221
1222 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1223 {
1224         if (!*locked) {
1225                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1226                 *locked = true;
1227         }
1228 }
1229
1230 #define io_for_each_link(pos, head) \
1231         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1232
1233 /*
1234  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1235  * see commit f958d7b528b1 for details.
1236  */
1237 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1238         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1239
1240 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1241 {
1242         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1243         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1244 }
1245
1246 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1247 {
1248         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1249                 return true;
1250
1251         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1252         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1253 }
1254
1255 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1256 {
1257         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1258         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1259         atomic_inc(&req->refs);
1260 }
1261
1262 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1263 {
1264         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
1265                 __io_submit_flush_completions(ctx);
1266 }
1267
1268 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1269 {
1270         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1271                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1272                 atomic_set(&req->refs, nr);
1273         }
1274 }
1275
1276 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1277 {
1278         __io_req_set_refcount(req, 1);
1279 }
1280
1281 #define IO_RSRC_REF_BATCH       100
1282
1283 static inline void io_req_put_rsrc_locked(struct io_kiocb *req,
1284                                           struct io_ring_ctx *ctx)
1285         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1286 {
1287         struct percpu_ref *ref = req->fixed_rsrc_refs;
1288
1289         if (ref) {
1290                 if (ref == &ctx->rsrc_node->refs)
1291                         ctx->rsrc_cached_refs++;
1292                 else
1293                         percpu_ref_put(ref);
1294         }
1295 }
1296
1297 static inline void io_req_put_rsrc(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1298 {
1299         if (req->fixed_rsrc_refs)
1300                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1301 }
1302
1303 static __cold void io_rsrc_refs_drop(struct io_ring_ctx *ctx)
1304         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1305 {
1306         if (ctx->rsrc_cached_refs) {
1307                 percpu_ref_put_many(&ctx->rsrc_node->refs, ctx->rsrc_cached_refs);
1308                 ctx->rsrc_cached_refs = 0;
1309         }
1310 }
1311
1312 static void io_rsrc_refs_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1313         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1314 {
1315         ctx->rsrc_cached_refs += IO_RSRC_REF_BATCH;
1316         percpu_ref_get_many(&ctx->rsrc_node->refs, IO_RSRC_REF_BATCH);
1317 }
1318
1319 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req,
1320                                         struct io_ring_ctx *ctx,
1321                                         unsigned int issue_flags)
1322 {
1323         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1324                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1325
1326                 if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)) {
1327                         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1328                         ctx->rsrc_cached_refs--;
1329                         if (unlikely(ctx->rsrc_cached_refs < 0))
1330                                 io_rsrc_refs_refill(ctx);
1331                 } else {
1332                         percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1333                 }
1334         }
1335 }
1336
1337 static unsigned int __io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct list_head *list)
1338 {
1339         struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
1340         unsigned int cflags;
1341
1342         cflags = IORING_CQE_F_BUFFER | (kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT);
1343         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1344         list_add(&kbuf->list, list);
1345         req->kbuf = NULL;
1346         return cflags;
1347 }
1348
1349 static inline unsigned int io_put_kbuf_comp(struct io_kiocb *req)
1350 {
1351         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
1352
1353         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
1354                 return 0;
1355         return __io_put_kbuf(req, &req->ctx->io_buffers_comp);
1356 }
1357
1358 static inline unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req,
1359                                        unsigned issue_flags)
1360 {
1361         unsigned int cflags;
1362
1363         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
1364                 return 0;
1365
1366         /*
1367          * We can add this buffer back to two lists:
1368          *
1369          * 1) The io_buffers_cache list. This one is protected by the
1370          *    ctx->uring_lock. If we already hold this lock, add back to this
1371          *    list as we can grab it from issue as well.
1372          * 2) The io_buffers_comp list. This one is protected by the
1373          *    ctx->completion_lock.
1374          *
1375          * We migrate buffers from the comp_list to the issue cache list
1376          * when we need one.
1377          */
1378         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) {
1379                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1380
1381                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1382                 cflags = __io_put_kbuf(req, &ctx->io_buffers_comp);
1383                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1384         } else {
1385                 lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1386
1387                 cflags = __io_put_kbuf(req, &req->ctx->io_buffers_cache);
1388         }
1389
1390         return cflags;
1391 }
1392
1393 static struct io_buffer_list *io_buffer_get_list(struct io_ring_ctx *ctx,
1394                                                  unsigned int bgid)
1395 {
1396         struct list_head *hash_list;
1397         struct io_buffer_list *bl;
1398
1399         hash_list = &ctx->io_buffers[hash_32(bgid, IO_BUFFERS_HASH_BITS)];
1400         list_for_each_entry(bl, hash_list, list)
1401                 if (bl->bgid == bgid || bgid == -1U)
1402                         return bl;
1403
1404         return NULL;
1405 }
1406
1407 static void io_kbuf_recycle(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1408 {
1409         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1410         struct io_buffer_list *bl;
1411         struct io_buffer *buf;
1412
1413         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
1414                 return;
1415         /* don't recycle if we already did IO to this buffer */
1416         if (req->flags & REQ_F_PARTIAL_IO)
1417                 return;
1418
1419         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
1420                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1421
1422         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1423
1424         buf = req->kbuf;
1425         bl = io_buffer_get_list(ctx, buf->bgid);
1426         list_add(&buf->list, &bl->buf_list);
1427         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1428         req->kbuf = NULL;
1429
1430         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
1431                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1432 }
1433
1434 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1435                           bool cancel_all)
1436         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1437 {
1438         if (task && head->task != task)
1439                 return false;
1440         return cancel_all;
1441 }
1442
1443 /*
1444  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1445  * User must not hold timeout_lock.
1446  */
1447 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1448                                bool cancel_all)
1449 {
1450         if (task && head->task != task)
1451                 return false;
1452         return cancel_all;
1453 }
1454
1455 static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
1456 {
1457         return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
1458 }
1459
1460 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1461 {
1462         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1463         if (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) {
1464                 req->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
1465                 req->flags |= REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
1466         }
1467 }
1468
1469 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1470 {
1471         req_set_fail(req);
1472         req->result = res;
1473 }
1474
1475 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1476 {
1477         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1478
1479         complete(&ctx->ref_comp);
1480 }
1481
1482 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1483 {
1484         return !req->timeout.off;
1485 }
1486
1487 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1488 {
1489         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1490                                                 fallback_work.work);
1491         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1492         struct io_kiocb *req, *tmp;
1493         bool locked = false;
1494
1495         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1496         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1497                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1498
1499         if (locked) {
1500                 io_submit_flush_completions(ctx);
1501                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1502         }
1503         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1504 }
1505
1506 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1507 {
1508         struct io_ring_ctx *ctx;
1509         int i, hash_bits;
1510
1511         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1512         if (!ctx)
1513                 return NULL;
1514
1515         /*
1516          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1517          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1518          */
1519         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1520         hash_bits -= 5;
1521         if (hash_bits <= 0)
1522                 hash_bits = 1;
1523         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1524         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1525                                         GFP_KERNEL);
1526         if (!ctx->cancel_hash)
1527                 goto err;
1528         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1529
1530         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1531         if (!ctx->dummy_ubuf)
1532                 goto err;
1533         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1534         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1535
1536         ctx->io_buffers = kcalloc(1U << IO_BUFFERS_HASH_BITS,
1537                                         sizeof(struct list_head), GFP_KERNEL);
1538         if (!ctx->io_buffers)
1539                 goto err;
1540         for (i = 0; i < (1U << IO_BUFFERS_HASH_BITS); i++)
1541                 INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers[i]);
1542
1543         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1544                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1545                 goto err;
1546
1547         ctx->flags = p->flags;
1548         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1549         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1550         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1551         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
1552         INIT_LIST_HEAD(&ctx->apoll_cache);
1553         init_completion(&ctx->ref_comp);
1554         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1555         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1556         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1557         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1558         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1559         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
1560         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
1561         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
1562         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1563         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1564         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1565         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1566         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1567         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1568         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1569         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1570         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
1571         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
1572         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1573         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
1574         return ctx;
1575 err:
1576         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1577         kfree(ctx->cancel_hash);
1578         kfree(ctx->io_buffers);
1579         kfree(ctx);
1580         return NULL;
1581 }
1582
1583 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1584 {
1585         struct io_rings *r = ctx->rings;
1586
1587         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1588         ctx->cq_extra--;
1589 }
1590
1591 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1592 {
1593         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1594                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1595
1596                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1597         }
1598
1599         return false;
1600 }
1601
1602 #define FFS_NOWAIT              0x1UL
1603 #define FFS_ISREG               0x2UL
1604 #define FFS_MASK                ~(FFS_NOWAIT|FFS_ISREG)
1605
1606 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1607 {
1608         return req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
1609 }
1610
1611 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1612 {
1613         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1614                 return NULL;
1615
1616         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1617         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1618
1619         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1620         io_req_set_refcount(req);
1621         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1622         return req->link;
1623 }
1624
1625 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1626 {
1627         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1628                 return NULL;
1629         return __io_prep_linked_timeout(req);
1630 }
1631
1632 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1633 {
1634         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1635         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1636
1637         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1638                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1639                 req->creds = get_current_cred();
1640         }
1641
1642         req->work.list.next = NULL;
1643         req->work.flags = 0;
1644         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1645                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1646
1647         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1648                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1649                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1650         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1651                 if (def->unbound_nonreg_file)
1652                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1653         }
1654 }
1655
1656 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1657 {
1658         struct io_kiocb *cur;
1659
1660         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1661                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1662
1663                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1664                 io_for_each_link(cur, req)
1665                         io_prep_async_work(cur);
1666                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1667         } else {
1668                 io_for_each_link(cur, req)
1669                         io_prep_async_work(cur);
1670         }
1671 }
1672
1673 static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
1674 {
1675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1676         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1677
1678         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1679                 ctx->submit_state.flush_cqes = true;
1680         wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
1681 }
1682
1683 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
1684 {
1685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1686         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1687         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1688
1689         BUG_ON(!tctx);
1690         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1691
1692         /* init ->work of the whole link before punting */
1693         io_prep_async_link(req);
1694
1695         /*
1696          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1697          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1698          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1699          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1700          * worker for it).
1701          */
1702         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1703                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1704
1705         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, req, req->user_data, req->opcode, req->flags,
1706                                         &req->work, io_wq_is_hashed(&req->work));
1707         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1708         if (link)
1709                 io_queue_linked_timeout(link);
1710 }
1711
1712 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1713         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1714         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1715 {
1716         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1717
1718         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1719                 if (status)
1720                         req_set_fail(req);
1721                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1722                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1723                 list_del_init(&req->timeout.list);
1724                 io_fill_cqe_req(req, status, 0);
1725                 io_put_req_deferred(req);
1726         }
1727 }
1728
1729 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1730 {
1731         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1732                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1733                                                 struct io_defer_entry, list);
1734
1735                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1736                         break;
1737                 list_del_init(&de->list);
1738                 io_req_task_queue(de->req);
1739                 kfree(de);
1740         }
1741 }
1742
1743 static __cold void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1744         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1745 {
1746         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1747         struct io_kiocb *req, *tmp;
1748
1749         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1750         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1751                 u32 events_needed, events_got;
1752
1753                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1754                         break;
1755
1756                 /*
1757                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1758                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1759                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1760                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1761                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1762                  */
1763                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1764                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1765                 if (events_got < events_needed)
1766                         break;
1767
1768                 io_kill_timeout(req, 0);
1769         }
1770         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1771         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1772 }
1773
1774 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1775 {
1776         /* order cqe stores with ring update */
1777         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1778 }
1779
1780 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1781 {
1782         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
1783                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1784                 if (ctx->off_timeout_used)
1785                         io_flush_timeouts(ctx);
1786                 if (ctx->drain_active)
1787                         io_queue_deferred(ctx);
1788                 io_commit_cqring(ctx);
1789                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1790         }
1791         if (ctx->has_evfd)
1792                 io_eventfd_signal(ctx);
1793 }
1794
1795 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1796 {
1797         struct io_rings *r = ctx->rings;
1798
1799         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1800 }
1801
1802 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1803 {
1804         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1805 }
1806
1807 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1808 {
1809         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1810         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1811
1812         /*
1813          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1814          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1815          * fill the cq entry
1816          */
1817         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1818                 return NULL;
1819
1820         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1821         return &rings->cqes[tail & mask];
1822 }
1823
1824 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
1825 {
1826         struct io_ev_fd *ev_fd;
1827
1828         rcu_read_lock();
1829         /*
1830          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
1831          * and eventfd_signal
1832          */
1833         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
1834
1835         /*
1836          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
1837          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
1838          * the function and rcu_read_lock.
1839          */
1840         if (unlikely(!ev_fd))
1841                 goto out;
1842         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1843                 goto out;
1844
1845         if (!ev_fd->eventfd_async || io_wq_current_is_worker())
1846                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
1847 out:
1848         rcu_read_unlock();
1849 }
1850
1851 static inline void io_cqring_wake(struct io_ring_ctx *ctx)
1852 {
1853         /*
1854          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1855          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1856          * wake as many waiters as we need to.
1857          */
1858         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1859                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1860 }
1861
1862 /*
1863  * This should only get called when at least one event has been posted.
1864  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1865  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1866  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1867  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1868  */
1869 static inline void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1870 {
1871         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
1872                      ctx->has_evfd))
1873                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1874
1875         io_cqring_wake(ctx);
1876 }
1877
1878 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1879 {
1880         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
1881                      ctx->has_evfd))
1882                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1883
1884         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1885                 io_cqring_wake(ctx);
1886 }
1887
1888 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1889 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1890 {
1891         bool all_flushed, posted;
1892
1893         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1894                 return false;
1895
1896         posted = false;
1897         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1898         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1899                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1900                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1901
1902                 if (!cqe && !force)
1903                         break;
1904                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1905                                         struct io_overflow_cqe, list);
1906                 if (cqe)
1907                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1908                 else
1909                         io_account_cq_overflow(ctx);
1910
1911                 posted = true;
1912                 list_del(&ocqe->list);
1913                 kfree(ocqe);
1914         }
1915
1916         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1917         if (all_flushed) {
1918                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1919                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1920                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1921         }
1922
1923         if (posted)
1924                 io_commit_cqring(ctx);
1925         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1926         if (posted)
1927                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1928         return all_flushed;
1929 }
1930
1931 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1932 {
1933         bool ret = true;
1934
1935         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1936                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1937                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1938                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1939                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1940                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1941                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1942         }
1943
1944         return ret;
1945 }
1946
1947 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1948 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1949 {
1950         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1951
1952         if (likely(task == current)) {
1953                 tctx->cached_refs += nr;
1954         } else {
1955                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1956                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1957                         wake_up(&tctx->wait);
1958                 put_task_struct_many(task, nr);
1959         }
1960 }
1961
1962 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1963 {
1964         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1965
1966         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1967         refcount_add(refill, &current->usage);
1968         tctx->cached_refs += refill;
1969 }
1970
1971 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1972 {
1973         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1974
1975         tctx->cached_refs -= nr;
1976         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1977                 io_task_refs_refill(tctx);
1978 }
1979
1980 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
1981 {
1982         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1983         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
1984
1985         if (refs) {
1986                 tctx->cached_refs = 0;
1987                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
1988                 put_task_struct_many(task, refs);
1989         }
1990 }
1991
1992 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1993                                      s32 res, u32 cflags)
1994 {
1995         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1996
1997         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1998         if (!ocqe) {
1999                 /*
2000                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
2001                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
2002                  * on the floor.
2003                  */
2004                 io_account_cq_overflow(ctx);
2005                 return false;
2006         }
2007         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
2008                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
2009                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
2010                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
2011
2012         }
2013         ocqe->cqe.user_data = user_data;
2014         ocqe->cqe.res = res;
2015         ocqe->cqe.flags = cflags;
2016         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
2017         return true;
2018 }
2019
2020 static inline bool __io_fill_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
2021                                  s32 res, u32 cflags)
2022 {
2023         struct io_uring_cqe *cqe;
2024
2025         /*
2026          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
2027          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
2028          * the ring.
2029          */
2030         cqe = io_get_cqe(ctx);
2031         if (likely(cqe)) {
2032                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
2033                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
2034                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
2035                 return true;
2036         }
2037         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
2038 }
2039
2040 static inline bool __io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
2041 {
2042         trace_io_uring_complete(req->ctx, req, req->user_data, res, cflags);
2043         return __io_fill_cqe(req->ctx, req->user_data, res, cflags);
2044 }
2045
2046 static noinline void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
2047 {
2048         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
2049                 __io_fill_cqe_req(req, res, cflags);
2050 }
2051
2052 static noinline bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
2053                                      s32 res, u32 cflags)
2054 {
2055         ctx->cq_extra++;
2056         trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags);
2057         return __io_fill_cqe(ctx, user_data, res, cflags);
2058 }
2059
2060 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
2061                                    u32 cflags)
2062 {
2063         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2064
2065         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
2066                 __io_fill_cqe_req(req, res, cflags);
2067         /*
2068          * If we're the last reference to this request, add to our locked
2069          * free_list cache.
2070          */
2071         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2072                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
2073                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
2074                                 io_disarm_next(req);
2075                         if (req->link) {
2076                                 io_req_task_queue(req->link);
2077                                 req->link = NULL;
2078                         }
2079                 }
2080                 io_req_put_rsrc(req, ctx);
2081                 /*
2082                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
2083                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
2084                  * deadlocks.
2085                  */
2086                 io_put_kbuf_comp(req);
2087                 io_dismantle_req(req);
2088                 io_put_task(req->task, 1);
2089                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2090                 ctx->locked_free_nr++;
2091         }
2092 }
2093
2094 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
2095                                  u32 cflags)
2096 {
2097         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2098
2099         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2100         __io_req_complete_post(req, res, cflags);
2101         io_commit_cqring(ctx);
2102         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2103         io_cqring_ev_posted(ctx);
2104 }
2105
2106 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
2107                                          u32 cflags)
2108 {
2109         req->result = res;
2110         req->cflags = cflags;
2111         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
2112 }
2113
2114 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
2115                                      s32 res, u32 cflags)
2116 {
2117         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
2118                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2119         else
2120                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2121 }
2122
2123 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
2124 {
2125         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
2126 }
2127
2128 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
2129 {
2130         req_set_fail(req);
2131         io_req_complete_post(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
2132 }
2133
2134 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
2135 {
2136         /*
2137          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
2138          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2139          */
2140         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2141         req->flags |= REQ_F_LINK;
2142         io_req_complete_failed(req, req->result);
2143 }
2144
2145 /*
2146  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
2147  * advance and keep them valid across allocations.
2148  */
2149 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
2150 {
2151         req->ctx = ctx;
2152         req->link = NULL;
2153         req->async_data = NULL;
2154         /* not necessary, but safer to zero */
2155         req->result = 0;
2156 }
2157
2158 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
2159                                         struct io_submit_state *state)
2160 {
2161         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2162         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
2163         ctx->locked_free_nr = 0;
2164         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2165 }
2166
2167 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
2168 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
2169 {
2170         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2171
2172         /*
2173          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
2174          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
2175          * side cache.
2176          */
2177         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
2178                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
2179         return !!state->free_list.next;
2180 }
2181
2182 /*
2183  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
2184  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
2185  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
2186  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
2187  */
2188 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2189         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2190 {
2191         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2192         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
2193         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
2194         struct io_kiocb *req;
2195         int ret, i;
2196
2197         if (likely(state->free_list.next || io_flush_cached_reqs(ctx)))
2198                 return true;
2199
2200         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
2201
2202         /*
2203          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
2204          * retry single alloc to be on the safe side.
2205          */
2206         if (unlikely(ret <= 0)) {
2207                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
2208                 if (!reqs[0])
2209                         return false;
2210                 ret = 1;
2211         }
2212
2213         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
2214         for (i = 0; i < ret; i++) {
2215                 req = reqs[i];
2216
2217                 io_preinit_req(req, ctx);
2218                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &state->free_list);
2219         }
2220         return true;
2221 }
2222
2223 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2224 {
2225         if (unlikely(!ctx->submit_state.free_list.next))
2226                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
2227         return true;
2228 }
2229
2230 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2231 {
2232         struct io_wq_work_node *node;
2233
2234         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
2235         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2236 }
2237
2238 static inline void io_put_file(struct file *file)
2239 {
2240         if (file)
2241                 fput(file);
2242 }
2243
2244 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2245 {
2246         unsigned int flags = req->flags;
2247
2248         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
2249                 io_clean_op(req);
2250         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2251                 io_put_file(req->file);
2252 }
2253
2254 static __cold void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2255 {
2256         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2257
2258         io_req_put_rsrc(req, ctx);
2259         io_dismantle_req(req);
2260         io_put_task(req->task, 1);
2261
2262         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2263         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2264         ctx->locked_free_nr++;
2265         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2266 }
2267
2268 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2269 {
2270         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2271
2272         req->link = nxt->link;
2273         nxt->link = NULL;
2274 }
2275
2276 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2277         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2278         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2279 {
2280         struct io_kiocb *link = req->link;
2281
2282         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2283                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2284
2285                 io_remove_next_linked(req);
2286                 link->timeout.head = NULL;
2287                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2288                         list_del(&link->timeout.list);
2289                         /* leave REQ_F_CQE_SKIP to io_fill_cqe_req */
2290                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2291                         io_put_req_deferred(link);
2292                         return true;
2293                 }
2294         }
2295         return false;
2296 }
2297
2298 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2299         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2300 {
2301         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2302         bool ignore_cqes = req->flags & REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
2303
2304         req->link = NULL;
2305         while (link) {
2306                 long res = -ECANCELED;
2307
2308                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2309                         res = link->result;
2310
2311                 nxt = link->link;
2312                 link->link = NULL;
2313
2314                 trace_io_uring_fail_link(req->ctx, req, req->user_data,
2315                                         req->opcode, link);
2316
2317                 if (!ignore_cqes) {
2318                         link->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
2319                         io_fill_cqe_req(link, res, 0);
2320                 }
2321                 io_put_req_deferred(link);
2322                 link = nxt;
2323         }
2324 }
2325
2326 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2327         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2328 {
2329         bool posted = false;
2330
2331         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2332                 struct io_kiocb *link = req->link;
2333
2334                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2335                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2336                         io_remove_next_linked(req);
2337                         /* leave REQ_F_CQE_SKIP to io_fill_cqe_req */
2338                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2339                         io_put_req_deferred(link);
2340                         posted = true;
2341                 }
2342         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2343                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2344
2345                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2346                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2347                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2348         }
2349         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2350                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2351                 posted |= (req->link != NULL);
2352                 io_fail_links(req);
2353         }
2354         return posted;
2355 }
2356
2357 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
2358 {
2359         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2360         bool posted;
2361
2362         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2363         posted = io_disarm_next(req);
2364         if (posted)
2365                 io_commit_cqring(ctx);
2366         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2367         if (posted)
2368                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2369 }
2370
2371 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2372 {
2373         struct io_kiocb *nxt;
2374
2375         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2376                 return NULL;
2377         /*
2378          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2379          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2380          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2381          * of the chain.
2382          */
2383         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
2384                 __io_req_find_next_prep(req);
2385         nxt = req->link;
2386         req->link = NULL;
2387         return nxt;
2388 }
2389
2390 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2391 {
2392         if (!ctx)
2393                 return;
2394         if (*locked) {
2395                 io_submit_flush_completions(ctx);
2396                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2397                 *locked = false;
2398         }
2399         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2400 }
2401
2402 static inline void ctx_commit_and_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
2403 {
2404         io_commit_cqring(ctx);
2405         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2406         io_cqring_ev_posted(ctx);
2407 }
2408
2409 static void handle_prev_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
2410                                 struct io_ring_ctx **ctx, bool *uring_locked)
2411 {
2412         if (*ctx && !*uring_locked)
2413                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
2414
2415         do {
2416                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2417                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2418                                                     io_task_work.node);
2419
2420                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
2421
2422                 if (req->ctx != *ctx) {
2423                         if (unlikely(!*uring_locked && *ctx))
2424                                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
2425
2426                         ctx_flush_and_put(*ctx, uring_locked);
2427                         *ctx = req->ctx;
2428                         /* if not contended, grab and improve batching */
2429                         *uring_locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
2430                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
2431                         if (unlikely(!*uring_locked))
2432                                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
2433                 }
2434                 if (likely(*uring_locked))
2435                         req->io_task_work.func(req, uring_locked);
2436                 else
2437                         __io_req_complete_post(req, req->result,
2438                                                 io_put_kbuf_comp(req));
2439                 node = next;
2440         } while (node);
2441
2442         if (unlikely(!*uring_locked))
2443                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
2444 }
2445
2446 static void handle_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
2447                            struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked)
2448 {
2449         do {
2450                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2451                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2452                                                     io_task_work.node);
2453
2454                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
2455
2456                 if (req->ctx != *ctx) {
2457                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
2458                         *ctx = req->ctx;
2459                         /* if not contended, grab and improve batching */
2460                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
2461                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
2462                 }
2463                 req->io_task_work.func(req, locked);
2464                 node = next;
2465         } while (node);
2466 }
2467
2468 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2469 {
2470         bool uring_locked = false;
2471         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2472         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2473                                                   task_work);
2474
2475         while (1) {
2476                 struct io_wq_work_node *node1, *node2;
2477
2478                 if (!tctx->task_list.first &&
2479                     !tctx->prior_task_list.first && uring_locked)
2480                         io_submit_flush_completions(ctx);
2481
2482                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2483                 node1 = tctx->prior_task_list.first;
2484                 node2 = tctx->task_list.first;
2485                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2486                 INIT_WQ_LIST(&tctx->prior_task_list);
2487                 if (!node2 && !node1)
2488                         tctx->task_running = false;
2489                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2490                 if (!node2 && !node1)
2491                         break;
2492
2493                 if (node1)
2494                         handle_prev_tw_list(node1, &ctx, &uring_locked);
2495
2496                 if (node2)
2497                         handle_tw_list(node2, &ctx, &uring_locked);
2498                 cond_resched();
2499         }
2500
2501         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
2502
2503         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2504         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2505                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2506 }
2507
2508 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool priority)
2509 {
2510         struct task_struct *tsk = req->task;
2511         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2512         enum task_work_notify_mode notify;
2513         struct io_wq_work_node *node;
2514         unsigned long flags;
2515         bool running;
2516
2517         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2518
2519         io_drop_inflight_file(req);
2520
2521         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2522         if (priority)
2523                 wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->prior_task_list);
2524         else
2525                 wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2526         running = tctx->task_running;
2527         if (!running)
2528                 tctx->task_running = true;
2529         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2530
2531         /* task_work already pending, we're done */
2532         if (running)
2533                 return;
2534
2535         /*
2536          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2537          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2538          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2539          * will do the job.
2540          */
2541         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2542         if (likely(!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))) {
2543                 if (notify == TWA_NONE)
2544                         wake_up_process(tsk);
2545                 return;
2546         }
2547
2548         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2549         tctx->task_running = false;
2550         node = wq_list_merge(&tctx->prior_task_list, &tctx->task_list);
2551         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2552
2553         while (node) {
2554                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2555                 node = node->next;
2556                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2557                               &req->ctx->fallback_llist))
2558                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2559         }
2560 }
2561
2562 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2563 {
2564         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2565
2566         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2567         io_tw_lock(ctx, locked);
2568         io_req_complete_failed(req, req->result);
2569 }
2570
2571 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2572 {
2573         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2574
2575         io_tw_lock(ctx, locked);
2576         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2577         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2578                 __io_queue_sqe(req);
2579         else
2580                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2581 }
2582
2583 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2584 {
2585         req->result = ret;
2586         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2587         io_req_task_work_add(req, false);
2588 }
2589
2590 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2591 {
2592         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2593         io_req_task_work_add(req, false);
2594 }
2595
2596 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2597 {
2598         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2599         io_req_task_work_add(req, false);
2600 }
2601
2602 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2603 {
2604         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2605
2606         if (nxt)
2607                 io_req_task_queue(nxt);
2608 }
2609
2610 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2611 {
2612         io_queue_next(req);
2613         __io_free_req(req);
2614 }
2615
2616 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2617 {
2618         io_free_req(req);
2619 }
2620
2621 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
2622                                 struct io_wq_work_node *node)
2623         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2624 {
2625         struct task_struct *task = NULL;
2626         int task_refs = 0;
2627
2628         do {
2629                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2630                                                     comp_list);
2631
2632                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
2633                         node = req->comp_list.next;
2634                         if (!req_ref_put_and_test(req))
2635                                 continue;
2636                 }
2637
2638                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
2639                 io_queue_next(req);
2640                 io_dismantle_req(req);
2641
2642                 if (req->task != task) {
2643                         if (task)
2644                                 io_put_task(task, task_refs);
2645                         task = req->task;
2646                         task_refs = 0;
2647                 }
2648                 task_refs++;
2649                 node = req->comp_list.next;
2650                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
2651         } while (node);
2652
2653         if (task)
2654                 io_put_task(task, task_refs);
2655 }
2656
2657 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2658         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2659 {
2660         struct io_wq_work_node *node, *prev;
2661         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2662
2663         if (state->flush_cqes) {
2664                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2665                 wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
2666                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2667                                                     comp_list);
2668
2669                         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
2670                                 __io_fill_cqe_req(req, req->result, req->cflags);
2671                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
2672                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
2673
2674                                 if (apoll->double_poll)
2675                                         kfree(apoll->double_poll);
2676                                 list_add(&apoll->poll.wait.entry,
2677                                                 &ctx->apoll_cache);
2678                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
2679                         }
2680                 }
2681
2682                 io_commit_cqring(ctx);
2683                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2684                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2685                 state->flush_cqes = false;
2686         }
2687
2688         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
2689         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
2690 }
2691
2692 /*
2693  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2694  * was the last reference to this request.
2695  */
2696 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2697 {
2698         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2699
2700         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2701                 nxt = io_req_find_next(req);
2702                 __io_free_req(req);
2703         }
2704         return nxt;
2705 }
2706
2707 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2708 {
2709         if (req_ref_put_and_test(req))
2710                 io_free_req(req);
2711 }
2712
2713 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2714 {
2715         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2716                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2717                 io_req_task_work_add(req, false);
2718         }
2719 }
2720
2721 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2722 {
2723         /* See comment at the top of this file */
2724         smp_rmb();
2725         return __io_cqring_events(ctx);
2726 }
2727
2728 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2729 {
2730         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2731
2732         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2733         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2734 }
2735
2736 static inline bool io_run_task_work(void)
2737 {
2738         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || task_work_pending(current)) {
2739                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2740                 clear_notify_signal();
2741                 if (task_work_pending(current))
2742                         task_work_run();
2743                 return true;
2744         }
2745
2746         return false;
2747 }
2748
2749 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin)
2750 {
2751         struct io_wq_work_node *pos, *start, *prev;
2752         unsigned int poll_flags = BLK_POLL_NOSLEEP;
2753         DEFINE_IO_COMP_BATCH(iob);
2754         int nr_events = 0;
2755
2756         /*
2757          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2758          * off our complete list.
2759          */
2760         if (ctx->poll_multi_queue || force_nonspin)
2761                 poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2762
2763         wq_list_for_each(pos, start, &ctx->iopoll_list) {
2764                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2765                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2766                 int ret;
2767
2768                 /*
2769                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2770                  * If we find a request that requires polling, break out
2771                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2772                  */
2773                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2774                         break;
2775
2776                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, &iob, poll_flags);
2777                 if (unlikely(ret < 0))
2778                         return ret;
2779                 else if (ret)
2780                         poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2781
2782                 /* iopoll may have completed current req */
2783                 if (!rq_list_empty(iob.req_list) ||
2784                     READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2785                         break;
2786         }
2787
2788         if (!rq_list_empty(iob.req_list))
2789                 iob.complete(&iob);
2790         else if (!pos)
2791                 return 0;
2792
2793         prev = start;
2794         wq_list_for_each_resume(pos, prev) {
2795                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2796
2797                 /* order with io_complete_rw_iopoll(), e.g. ->result updates */
2798                 if (!smp_load_acquire(&req->iopoll_completed))
2799                         break;
2800                 nr_events++;
2801                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
2802                         continue;
2803                 __io_fill_cqe_req(req, req->result, io_put_kbuf(req, 0));
2804         }
2805
2806         if (unlikely(!nr_events))
2807                 return 0;
2808
2809         io_commit_cqring(ctx);
2810         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2811         pos = start ? start->next : ctx->iopoll_list.first;
2812         wq_list_cut(&ctx->iopoll_list, prev, start);
2813         io_free_batch_list(ctx, pos);
2814         return nr_events;
2815 }
2816
2817 /*
2818  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2819  * find and complete them.
2820  */
2821 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2822 {
2823         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2824                 return;
2825
2826         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2827         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2828                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2829                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
2830                         break;
2831                 /*
2832                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2833                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2834                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2835                  */
2836                 if (need_resched()) {
2837                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2838                         cond_resched();
2839                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2840                 }
2841         }
2842         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2843 }
2844
2845 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2846 {
2847         unsigned int nr_events = 0;
2848         int ret = 0;
2849
2850         /*
2851          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2852          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2853          * that got punted to a workqueue.
2854          */
2855         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2856         /*
2857          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2858          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2859          * already triggered a CQE (eg in error).
2860          */
2861         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2862                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2863         if (io_cqring_events(ctx))
2864                 goto out;
2865         do {
2866                 /*
2867                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2868                  * application entering polling for a command before it gets
2869                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2870                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2871                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2872                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2873                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2874                  * very same mutex.
2875                  */
2876                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2877                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2878
2879                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2880                         io_run_task_work();
2881                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2882
2883                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2884                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2885                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
2886                                 break;
2887                 }
2888                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
2889                 if (ret < 0)
2890                         break;
2891                 nr_events += ret;
2892                 ret = 0;
2893         } while (nr_events < min && !need_resched());
2894 out:
2895         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2896         return ret;
2897 }
2898
2899 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2900 {
2901         /*
2902          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2903          * thread.
2904          */
2905         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2906                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2907
2908                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2909                 sb_end_write(sb);
2910         }
2911 }
2912
2913 #ifdef CONFIG_BLOCK
2914 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2915 {
2916         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2917
2918         if (!req_has_async_data(req))
2919                 return !io_req_prep_async(req);
2920         iov_iter_restore(&rw->s.iter, &rw->s.iter_state);
2921         return true;
2922 }
2923
2924 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2925 {
2926         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2928
2929         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2930                 return false;
2931         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2932             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2933                 return false;
2934         /*
2935          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2936          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2937          * -EAGAIN.
2938          */
2939         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2940                 return false;
2941         /*
2942          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2943          * not in the original thread group (or in task context).
2944          */
2945         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2946                 return false;
2947         return true;
2948 }
2949 #else
2950 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2951 {
2952         return false;
2953 }
2954 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2955 {
2956         return false;
2957 }
2958 #endif
2959
2960 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2961 {
2962         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE) {
2963                 kiocb_end_write(req);
2964                 fsnotify_modify(req->file);
2965         } else {
2966                 fsnotify_access(req->file);
2967         }
2968         if (unlikely(res != req->result)) {
2969                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2970                     io_rw_should_reissue(req)) {
2971                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2972                         return true;
2973                 }
2974                 req_set_fail(req);
2975                 req->result = res;
2976         }
2977         return false;
2978 }
2979
2980 static inline void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2981 {
2982         int res = req->result;
2983
2984         if (*locked) {
2985                 io_req_complete_state(req, res, io_put_kbuf(req, 0));
2986                 io_req_add_compl_list(req);
2987         } else {
2988                 io_req_complete_post(req, res,
2989                                         io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
2990         }
2991 }
2992
2993 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res,
2994                              unsigned int issue_flags)
2995 {
2996         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2997                 return;
2998         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result,
2999                                 io_put_kbuf(req, issue_flags));
3000 }
3001
3002 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
3003 {
3004         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
3005
3006         if (__io_complete_rw_common(req, res))
3007                 return;
3008         req->result = res;
3009         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
3010         io_req_task_work_add(req, !!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL));
3011 }
3012
3013 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res)
3014 {
3015         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
3016
3017         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
3018                 kiocb_end_write(req);
3019         if (unlikely(res != req->result)) {
3020                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
3021                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
3022                         return;
3023                 }
3024                 req->result = res;
3025         }
3026
3027         /* order with io_iopoll_complete() checking ->iopoll_completed */
3028         smp_store_release(&req->iopoll_completed, 1);
3029 }
3030
3031 /*
3032  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
3033  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
3034  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
3035  * accessing the kiocb cookie.
3036  */
3037 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3038 {
3039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3040         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
3041
3042         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
3043         if (unlikely(needs_lock))
3044                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3045
3046         /*
3047          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
3048          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
3049          * different devices.
3050          */
3051         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3052                 ctx->poll_multi_queue = false;
3053         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
3054                 struct io_kiocb *list_req;
3055
3056                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
3057                                         comp_list);
3058                 if (list_req->file != req->file)
3059                         ctx->poll_multi_queue = true;
3060         }
3061
3062         /*
3063          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
3064          * it to the front so we find it first.
3065          */
3066         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
3067                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
3068         else
3069                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
3070
3071         if (unlikely(needs_lock)) {
3072                 /*
3073                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
3074                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
3075                  * current task context is sq thread, we don't need to check
3076                  * whether should wake up sq thread.
3077                  */
3078                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
3079                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3080                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3081
3082                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3083         }
3084 }
3085
3086 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
3087 {
3088         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
3089 }
3090
3091 /*
3092  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
3093  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
3094  * inline.
3095  */
3096 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
3097 {
3098         if (S_ISBLK(mode)) {
3099                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
3100                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
3101                         return true;
3102                 return false;
3103         }
3104         if (S_ISSOCK(mode))
3105                 return true;
3106         if (S_ISREG(mode)) {
3107                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
3108                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
3109                     file->f_op != &io_uring_fops)
3110                         return true;
3111                 return false;
3112         }
3113
3114         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
3115         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
3116                 return true;
3117         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
3118 }
3119
3120 /*
3121  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
3122  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
3123  * inline.
3124  */
3125 static unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
3126 {
3127         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
3128         unsigned int res = 0;
3129
3130         if (S_ISREG(mode))
3131                 res |= FFS_ISREG;
3132         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
3133                 res |= FFS_NOWAIT;
3134         return res;
3135 }
3136
3137 static inline bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req)
3138 {
3139         return req->flags & REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
3140 }
3141
3142 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3143 {
3144         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3145         unsigned ioprio;
3146         int ret;
3147
3148         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
3149
3150         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
3151         if (ioprio) {
3152                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
3153                 if (ret)
3154                         return ret;
3155
3156                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
3157         } else {
3158                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
3159         }
3160
3161         req->imu = NULL;
3162         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3163         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
3164         req->rw.flags = READ_ONCE(sqe->rw_flags);
3165         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
3166         return 0;
3167 }
3168
3169 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
3170 {
3171         switch (ret) {
3172         case -EIOCBQUEUED:
3173                 break;
3174         case -ERESTARTSYS:
3175         case -ERESTARTNOINTR:
3176         case -ERESTARTNOHAND:
3177         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
3178                 /*
3179                  * We can't just restart the syscall, since previously
3180                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
3181                  * IO with EINTR.
3182                  */
3183                 ret = -EINTR;
3184                 fallthrough;
3185         default:
3186                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret);
3187         }
3188 }
3189
3190 static inline loff_t *io_kiocb_update_pos(struct io_kiocb *req)
3191 {
3192         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3193
3194         if (kiocb->ki_pos != -1)
3195                 return &kiocb->ki_pos;
3196
3197         if (!(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
3198                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
3199                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
3200                 return &kiocb->ki_pos;
3201         }
3202
3203         kiocb->ki_pos = 0;
3204         return NULL;
3205 }
3206
3207 static void kiocb_done(struct io_kiocb *req, ssize_t ret,
3208                        unsigned int issue_flags)
3209 {
3210         struct io_async_rw *io = req->async_data;
3211
3212         /* add previously done IO, if any */
3213         if (req_has_async_data(req) && io->bytes_done > 0) {
3214                 if (ret < 0)
3215                         ret = io->bytes_done;
3216                 else
3217                         ret += io->bytes_done;
3218         }
3219
3220         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
3221                 req->file->f_pos = req->rw.kiocb.ki_pos;
3222         if (ret >= 0 && (req->rw.kiocb.ki_complete == io_complete_rw))
3223                 __io_complete_rw(req, ret, issue_flags);
3224         else
3225                 io_rw_done(&req->rw.kiocb, ret);
3226
3227         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3228                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3229                 if (io_resubmit_prep(req))
3230                         io_req_task_queue_reissue(req);
3231                 else
3232                         io_req_task_queue_fail(req, ret);
3233         }
3234 }
3235
3236 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3237                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3238 {
3239         size_t len = req->rw.len;
3240         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3241         size_t offset;
3242
3243         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3244                 return -EFAULT;
3245         /* not inside the mapped region */
3246         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3247                 return -EFAULT;
3248
3249         /*
3250          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3251          * and advance us to the beginning.
3252          */
3253         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3254         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3255
3256         if (offset) {
3257                 /*
3258                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3259                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3260                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3261                  * we know that:
3262                  *
3263                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3264                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3265                  *    first and last bvec
3266                  *
3267                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3268                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3269                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3270                  * since we can just skip the first segment, which may not
3271                  * be PAGE_SIZE aligned.
3272                  */
3273                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3274
3275                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3276                         iov_iter_advance(iter, offset);
3277                 } else {
3278                         unsigned long seg_skip;
3279
3280                         /* skip first vec */
3281                         offset -= bvec->bv_len;
3282                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3283
3284                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3285                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3286                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3287                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3288                 }
3289         }
3290
3291         return 0;
3292 }
3293
3294 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3295                            unsigned int issue_flags)
3296 {
3297         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3298         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3299
3300         if (likely(!imu)) {
3301                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3302
3303                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3304                         return -EFAULT;
3305                 io_req_set_rsrc_node(req, ctx, issue_flags);
3306                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3307                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3308                 req->imu = imu;
3309         }
3310         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3311 }
3312
3313 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3314 {
3315         if (needs_lock)
3316                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3317 }
3318
3319 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3320 {
3321         /*
3322          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3323          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3324          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3325          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3326          */
3327         if (needs_lock)
3328                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3329 }
3330
3331 static void io_buffer_add_list(struct io_ring_ctx *ctx,
3332                                struct io_buffer_list *bl, unsigned int bgid)
3333 {
3334         struct list_head *list;
3335
3336         list = &ctx->io_buffers[hash_32(bgid, IO_BUFFERS_HASH_BITS)];
3337         INIT_LIST_HEAD(&bl->buf_list);
3338         bl->bgid = bgid;
3339         list_add(&bl->list, list);
3340 }
3341
3342 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3343                                           int bgid, unsigned int issue_flags)
3344 {
3345         struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3346         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
3347         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3348         struct io_buffer_list *bl;
3349
3350         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3351                 return kbuf;
3352
3353         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
3354
3355         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3356
3357         bl = io_buffer_get_list(ctx, bgid);
3358         if (bl && !list_empty(&bl->buf_list)) {
3359                 kbuf = list_first_entry(&bl->buf_list, struct io_buffer, list);
3360                 list_del(&kbuf->list);
3361                 if (*len > kbuf->len)
3362                         *len = kbuf->len;
3363                 req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3364                 req->kbuf = kbuf;
3365         } else {
3366                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3367         }
3368
3369         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3370         return kbuf;
3371 }
3372
3373 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3374                                         unsigned int issue_flags)
3375 {
3376         struct io_buffer *kbuf;
3377         u16 bgid;
3378
3379         bgid = req->buf_index;
3380         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, issue_flags);
3381         if (IS_ERR(kbuf))
3382                 return kbuf;
3383         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3384 }
3385
3386 #ifdef CONFIG_COMPAT
3387 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3388                                 unsigned int issue_flags)
3389 {
3390         struct compat_iovec __user *uiov;
3391         compat_ssize_t clen;
3392         void __user *buf;
3393         ssize_t len;
3394
3395         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3396         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3397                 return -EFAULT;
3398         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3399                 return -EFAULT;
3400         if (clen < 0)
3401                 return -EINVAL;
3402
3403         len = clen;
3404         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3405         if (IS_ERR(buf))
3406                 return PTR_ERR(buf);
3407         iov[0].iov_base = buf;
3408         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3409         return 0;
3410 }
3411 #endif
3412
3413 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3414                                       unsigned int issue_flags)
3415 {
3416         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3417         void __user *buf;
3418         ssize_t len;
3419
3420         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3421                 return -EFAULT;
3422
3423         len = iov[0].iov_len;
3424         if (len < 0)
3425                 return -EINVAL;
3426         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3427         if (IS_ERR(buf))
3428                 return PTR_ERR(buf);
3429         iov[0].iov_base = buf;
3430         iov[0].iov_len = len;
3431         return 0;
3432 }
3433
3434 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3435                                     unsigned int issue_flags)
3436 {
3437         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3438                 struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3439
3440                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3441                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3442                 return 0;
3443         }
3444         if (req->rw.len != 1)
3445                 return -EINVAL;
3446
3447 #ifdef CONFIG_COMPAT
3448         if (req->ctx->compat)
3449                 return io_compat_import(req, iov, issue_flags);
3450 #endif
3451
3452         return __io_iov_buffer_select(req, iov, issue_flags);
3453 }
3454
3455 static struct iovec *__io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3456                                        struct io_rw_state *s,
3457                                        unsigned int issue_flags)
3458 {
3459         struct iov_iter *iter = &s->iter;
3460         u8 opcode = req->opcode;
3461         struct iovec *iovec;
3462         void __user *buf;
3463         size_t sqe_len;
3464         ssize_t ret;
3465
3466         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3467                 ret = io_import_fixed(req, rw, iter, issue_flags);
3468                 if (ret)
3469                         return ERR_PTR(ret);
3470                 return NULL;
3471         }
3472
3473         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3474         if (unlikely(req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT)))
3475                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3476
3477         buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3478         sqe_len = req->rw.len;
3479
3480         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3481                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3482                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, issue_flags);
3483                         if (IS_ERR(buf))
3484                                 return ERR_CAST(buf);
3485                         req->rw.len = sqe_len;
3486                 }
3487
3488                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, s->fast_iov, iter);
3489                 if (ret)
3490                         return ERR_PTR(ret);
3491                 return NULL;
3492         }
3493
3494         iovec = s->fast_iov;
3495         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3496                 ret = io_iov_buffer_select(req, iovec, issue_flags);
3497                 if (ret)
3498                         return ERR_PTR(ret);
3499                 iov_iter_init(iter, rw, iovec, 1, iovec->iov_len);
3500                 return NULL;
3501         }
3502
3503         ret = __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, &iovec, iter,
3504                               req->ctx->compat);
3505         if (unlikely(ret < 0))
3506                 return ERR_PTR(ret);
3507         return iovec;
3508 }
3509
3510 static inline int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3511                                   struct iovec **iovec, struct io_rw_state *s,
3512                                   unsigned int issue_flags)
3513 {
3514         *iovec = __io_import_iovec(rw, req, s, issue_flags);
3515         if (unlikely(IS_ERR(*iovec)))
3516                 return PTR_ERR(*iovec);
3517
3518         iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3519         return 0;
3520 }
3521
3522 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3523 {
3524         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3525 }
3526
3527 /*
3528  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3529  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3530  */
3531 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3532 {
3533         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3534         struct file *file = req->file;
3535         ssize_t ret = 0;
3536         loff_t *ppos;
3537
3538         /*
3539          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3540          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3541          * the kiocb to be handled from an async context.
3542          */
3543         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3544                 return -EOPNOTSUPP;
3545         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
3546             !(kiocb->ki_filp->f_flags & O_NONBLOCK))
3547                 return -EAGAIN;
3548
3549         ppos = io_kiocb_ppos(kiocb);
3550
3551         while (iov_iter_count(iter)) {
3552                 struct iovec iovec;
3553                 ssize_t nr;
3554
3555                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3556                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3557                 } else {
3558                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3559                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3560                 }
3561
3562                 if (rw == READ) {
3563                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3564                                               iovec.iov_len, ppos);
3565                 } else {
3566                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3567                                                iovec.iov_len, ppos);
3568                 }
3569
3570                 if (nr < 0) {
3571                         if (!ret)
3572                                 ret = nr;
3573                         break;
3574                 }
3575                 ret += nr;
3576                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3577                         iov_iter_advance(iter, nr);
3578                 } else {
3579                         req->rw.addr += nr;
3580                         req->rw.len -= nr;
3581                         if (!req->rw.len)
3582                                 break;
3583                 }
3584                 if (nr != iovec.iov_len)
3585                         break;
3586         }
3587
3588         return ret;
3589 }
3590
3591 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3592                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3593 {
3594         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3595
3596         memcpy(&rw->s.iter, iter, sizeof(*iter));
3597         rw->free_iovec = iovec;
3598         rw->bytes_done = 0;
3599         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3600         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3601                 return;
3602         if (!iovec) {
3603                 unsigned iov_off = 0;
3604
3605                 rw->s.iter.iov = rw->s.fast_iov;
3606                 if (iter->iov != fast_iov) {
3607                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3608                         rw->s.iter.iov += iov_off;
3609                 }
3610                 if (rw->s.fast_iov != fast_iov)
3611                         memcpy(rw->s.fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3612                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3613         } else {
3614                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3615         }
3616 }
3617
3618 static inline bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3619 {
3620         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3621         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3622         if (req->async_data) {
3623                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
3624                 return false;
3625         }
3626         return true;
3627 }
3628
3629 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3630                              struct io_rw_state *s, bool force)
3631 {
3632         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3633                 return 0;
3634         if (!req_has_async_data(req)) {
3635                 struct io_async_rw *iorw;
3636
3637                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3638                         kfree(iovec);
3639                         return -ENOMEM;
3640                 }
3641
3642                 io_req_map_rw(req, iovec, s->fast_iov, &s->iter);
3643                 iorw = req->async_data;
3644                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3645                 iov_iter_save_state(&iorw->s.iter, &iorw->s.iter_state);
3646         }
3647         return 0;
3648 }
3649
3650 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3651 {
3652         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3653         struct iovec *iov;
3654         int ret;
3655
3656         /* submission path, ->uring_lock should already be taken */
3657         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->s, 0);
3658         if (unlikely(ret < 0))
3659                 return ret;
3660
3661         iorw->bytes_done = 0;
3662         iorw->free_iovec = iov;
3663         if (iov)
3664                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3665         return 0;
3666 }
3667
3668 /*
3669  * This is our waitqueue callback handler, registered through __folio_lock_async()
3670  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3671  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3672  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3673  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3674  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3675  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3676  * slow path.
3677  */
3678 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3679                              int sync, void *arg)
3680 {
3681         struct wait_page_queue *wpq;
3682         struct io_kiocb *req = wait->private;
3683         struct wait_page_key *key = arg;
3684
3685         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3686
3687         if (!wake_page_match(wpq, key))
3688                 return 0;
3689
3690         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3691         list_del_init(&wait->entry);
3692         io_req_task_queue(req);
3693         return 1;
3694 }
3695
3696 /*
3697  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3698  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3699  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3700  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3701  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3702  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3703  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3704  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3705  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3706  * async worker threads for a blocking retry.
3707  */
3708 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3709 {
3710         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3711         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3712         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3713
3714         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3715         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3716                 return false;
3717
3718         /* Only for buffered IO */
3719         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3720                 return false;
3721
3722         /*
3723          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3724          * support callback based unlocks
3725          */
3726         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3727                 return false;
3728
3729         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3730         wait->wait.private = req;
3731         wait->wait.flags = 0;
3732         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3733         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3734         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3735         kiocb->ki_waitq = wait;
3736         return true;
3737 }
3738
3739 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3740 {
3741         if (likely(req->file->f_op->read_iter))
3742                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3743         else if (req->file->f_op->read)
3744                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3745         else
3746                 return -EINVAL;
3747 }
3748
3749 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3750 {
3751         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3752                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3753 }
3754
3755 static int io_rw_init_file(struct io_kiocb *req, fmode_t mode)
3756 {
3757         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3758         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3759         struct file *file = req->file;
3760         int ret;
3761
3762         if (unlikely(!file || !(file->f_mode & mode)))
3763                 return -EBADF;
3764
3765         if (!io_req_ffs_set(req))
3766                 req->flags |= io_file_get_flags(file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
3767
3768         kiocb->ki_flags = iocb_flags(file);
3769         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, req->rw.flags);
3770         if (unlikely(ret))
3771                 return ret;
3772
3773         /*
3774          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
3775          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
3776          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
3777          */
3778         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
3779             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req)))
3780                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3781
3782         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3783                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || !file->f_op->iopoll)
3784                         return -EOPNOTSUPP;
3785
3786                 kiocb->private = NULL;
3787                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
3788                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
3789                 req->iopoll_completed = 0;
3790         } else {
3791                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3792                         return -EINVAL;
3793                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
3794         }
3795
3796         return 0;
3797 }
3798
3799 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3800 {
3801         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3802         struct iovec *iovec;
3803         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3804         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3805         struct io_async_rw *rw;
3806         ssize_t ret, ret2;
3807         loff_t *ppos;
3808
3809         if (!req_has_async_data(req)) {
3810                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
3811                 if (unlikely(ret < 0))
3812                         return ret;
3813         } else {
3814                 /*
3815                  * Safe and required to re-import if we're using provided
3816                  * buffers, as we dropped the selected one before retry.
3817                  */
3818                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3819                         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
3820                         if (unlikely(ret < 0))
3821                                 return ret;
3822                 }
3823
3824                 rw = req->async_data;
3825                 s = &rw->s;
3826                 /*
3827                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3828                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3829                  * need to make this conditional.
3830                  */
3831                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3832                 iovec = NULL;
3833         }
3834         ret = io_rw_init_file(req, FMODE_READ);
3835         if (unlikely(ret)) {
3836                 kfree(iovec);
3837                 return ret;
3838         }
3839         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3840
3841         if (force_nonblock) {
3842                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3843                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req))) {
3844                         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3845                         return ret ?: -EAGAIN;
3846                 }
3847                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3848         } else {
3849                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3850                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3851         }
3852
3853         ppos = io_kiocb_update_pos(req);
3854
3855         ret = rw_verify_area(READ, req->file, ppos, req->result);
3856         if (unlikely(ret)) {
3857                 kfree(iovec);
3858                 return ret;
3859         }
3860
3861         ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3862
3863         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3864                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3865                 /* if we can poll, just do that */
3866                 if (req->opcode == IORING_OP_READ && file_can_poll(req->file))
3867                         return -EAGAIN;
3868                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3869                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3870                         goto done;
3871                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3872                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3873                         goto done;
3874                 ret = 0;
3875         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3876                 goto out_free;
3877         } else if (ret == req->result || ret <= 0 || !force_nonblock ||
3878                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3879                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3880                 goto done;
3881         }
3882
3883         /*
3884          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3885          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3886          * manually if we need to.
3887          */
3888         iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3889
3890         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3891         if (ret2)
3892                 return ret2;
3893
3894         iovec = NULL;
3895         rw = req->async_data;
3896         s = &rw->s;
3897         /*
3898          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3899          * We've restored and mapped the iter to match.
3900          */
3901
3902         do {
3903                 /*
3904                  * We end up here because of a partial read, either from
3905                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3906                  * that were consumed.
3907                  */
3908                 iov_iter_advance(&s->iter, ret);
3909                 if (!iov_iter_count(&s->iter))
3910                         break;
3911                 rw->bytes_done += ret;
3912                 iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3913
3914                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3915                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3916                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3917                         return -EAGAIN;
3918                 }
3919
3920                 /*
3921                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3922                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3923                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3924                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3925                  */
3926                 ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3927                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3928                         return 0;
3929                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3930                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3931                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3932         } while (ret > 0);
3933 done:
3934         kiocb_done(req, ret, issue_flags);
3935 out_free:
3936         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3937         if (iovec)
3938                 kfree(iovec);
3939         return 0;
3940 }
3941
3942 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3943 {
3944         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3945         struct iovec *iovec;
3946         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3947         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3948         ssize_t ret, ret2;
3949         loff_t *ppos;
3950
3951         if (!req_has_async_data(req)) {
3952                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, s, issue_flags);
3953                 if (unlikely(ret < 0))
3954                         return ret;
3955         } else {
3956                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3957
3958                 s = &rw->s;
3959                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3960                 iovec = NULL;
3961         }
3962         ret = io_rw_init_file(req, FMODE_WRITE);
3963         if (unlikely(ret)) {
3964                 kfree(iovec);
3965                 return ret;
3966         }
3967         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3968
3969         if (force_nonblock) {
3970                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3971                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req)))
3972                         goto copy_iov;
3973
3974                 /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3975                 if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3976                     (req->flags & REQ_F_ISREG))
3977                         goto copy_iov;
3978
3979                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3980         } else {
3981                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3982                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3983         }
3984
3985         ppos = io_kiocb_update_pos(req);
3986
3987         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, ppos, req->result);
3988         if (unlikely(ret))
3989                 goto out_free;
3990
3991         /*
3992          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3993          * which will be released by another thread in
3994          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3995          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3996          * we return to userspace.
3997          */
3998         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3999                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
4000                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
4001                                         SB_FREEZE_WRITE);
4002         }
4003         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
4004
4005         if (likely(req->file->f_op->write_iter))
4006                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &s->iter);
4007         else if (req->file->f_op->write)
4008                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, &s->iter);
4009         else
4010                 ret2 = -EINVAL;
4011
4012         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
4013                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
4014                 ret2 = -EAGAIN;
4015         }
4016
4017         /*
4018          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
4019          * retry them without IOCB_NOWAIT.
4020          */
4021         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
4022                 ret2 = -EAGAIN;
4023         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
4024         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
4025                 goto done;
4026         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
4027                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
4028                 if (ret2 == -EAGAIN && (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4029                         goto copy_iov;
4030 done:
4031                 kiocb_done(req, ret2, issue_flags);
4032         } else {
4033 copy_iov:
4034                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4035                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, false);
4036                 return ret ?: -EAGAIN;
4037         }
4038 out_free:
4039         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
4040         if (iovec)
4041                 kfree(iovec);
4042         return ret;
4043 }
4044
4045 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
4046                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4047 {
4048         struct io_rename *ren = &req->rename;
4049         const char __user *oldf, *newf;
4050
4051         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4052                 return -EINVAL;
4053         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4054                 return -EINVAL;
4055         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4056                 return -EBADF;
4057
4058         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4059         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4060         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4061         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
4062         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
4063
4064         ren->oldpath = getname(oldf);
4065         if (IS_ERR(ren->oldpath))
4066                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
4067
4068         ren->newpath = getname(newf);
4069         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
4070                 putname(ren->oldpath);
4071                 return PTR_ERR(ren->newpath);
4072         }
4073
4074         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4075         return 0;
4076 }
4077
4078 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4079 {
4080         struct io_rename *ren = &req->rename;
4081         int ret;
4082
4083         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4084                 return -EAGAIN;
4085
4086         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
4087                                 ren->newpath, ren->flags);
4088
4089         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4090         if (ret < 0)
4091                 req_set_fail(req);
4092         io_req_complete(req, ret);
4093         return 0;
4094 }
4095
4096 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
4097                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4098 {
4099         struct io_unlink *un = &req->unlink;
4100         const char __user *fname;
4101
4102         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4103                 return -EINVAL;
4104         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4105             sqe->splice_fd_in)
4106                 return -EINVAL;
4107         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4108                 return -EBADF;
4109
4110         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4111
4112         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
4113         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
4114                 return -EINVAL;
4115
4116         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4117         un->filename = getname(fname);
4118         if (IS_ERR(un->filename))
4119                 return PTR_ERR(un->filename);
4120
4121         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4122         return 0;
4123 }
4124
4125 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4126 {
4127         struct io_unlink *un = &req->unlink;
4128         int ret;
4129
4130         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4131                 return -EAGAIN;
4132
4133         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
4134                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
4135         else
4136                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
4137
4138         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4139         if (ret < 0)
4140                 req_set_fail(req);
4141         io_req_complete(req, ret);
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
4146                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4147 {
4148         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
4149         const char __user *fname;
4150
4151         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4152                 return -EINVAL;
4153         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
4154             sqe->splice_fd_in)
4155                 return -EINVAL;
4156         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4157                 return -EBADF;
4158
4159         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4160         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
4161
4162         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4163         mkd->filename = getname(fname);
4164         if (IS_ERR(mkd->filename))
4165                 return PTR_ERR(mkd->filename);
4166
4167         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4168         return 0;
4169 }
4170
4171 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4172 {
4173         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
4174         int ret;
4175
4176         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4177                 return -EAGAIN;
4178
4179         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
4180
4181         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4182         if (ret < 0)
4183                 req_set_fail(req);
4184         io_req_complete(req, ret);
4185         return 0;
4186 }
4187
4188 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
4189                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4190 {
4191         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
4192         const char __user *oldpath, *newpath;
4193
4194         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4195                 return -EINVAL;
4196         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
4197             sqe->splice_fd_in)
4198                 return -EINVAL;
4199         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4200                 return -EBADF;
4201
4202         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4203         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4204         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4205
4206         sl->oldpath = getname(oldpath);
4207         if (IS_ERR(sl->oldpath))
4208                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
4209
4210         sl->newpath = getname(newpath);
4211         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
4212                 putname(sl->oldpath);
4213                 return PTR_ERR(sl->newpath);
4214         }
4215
4216         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4217         return 0;
4218 }
4219
4220 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4221 {
4222         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
4223         int ret;
4224
4225         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4226                 return -EAGAIN;
4227
4228         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
4229
4230         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4231         if (ret < 0)
4232                 req_set_fail(req);
4233         io_req_complete(req, ret);
4234         return 0;
4235 }
4236
4237 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
4238                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4239 {
4240         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
4241         const char __user *oldf, *newf;
4242
4243         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4244                 return -EINVAL;
4245         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4246                 return -EINVAL;
4247         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4248                 return -EBADF;
4249
4250         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4251         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
4252         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4253         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4254         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
4255
4256         lnk->oldpath = getname(oldf);
4257         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
4258                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
4259
4260         lnk->newpath = getname(newf);
4261         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
4262                 putname(lnk->oldpath);
4263                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
4264         }
4265
4266         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4267         return 0;
4268 }
4269
4270 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4271 {
4272         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
4273         int ret;
4274
4275         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4276                 return -EAGAIN;
4277
4278         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
4279                                 lnk->newpath, lnk->flags);
4280
4281         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4282         if (ret < 0)
4283                 req_set_fail(req);
4284         io_req_complete(req, ret);
4285         return 0;
4286 }
4287
4288 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
4289                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4290 {
4291 #if defined(CONFIG_NET)
4292         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4293                 return -EINVAL;
4294         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
4295                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
4296                 return -EINVAL;
4297
4298         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
4299         return 0;
4300 #else
4301         return -EOPNOTSUPP;
4302 #endif
4303 }
4304
4305 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4306 {
4307 #if defined(CONFIG_NET)
4308         struct socket *sock;
4309         int ret;
4310
4311         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4312                 return -EAGAIN;
4313
4314         sock = sock_from_file(req->file);
4315         if (unlikely(!sock))
4316                 return -ENOTSOCK;
4317
4318         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4319         if (ret < 0)
4320                 req_set_fail(req);
4321         io_req_complete(req, ret);
4322         return 0;
4323 #else
4324         return -EOPNOTSUPP;
4325 #endif
4326 }
4327
4328 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4329                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4330 {
4331         struct io_splice *sp = &req->splice;
4332         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4333
4334         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4335                 return -EINVAL;
4336
4337         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4338         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4339         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4340                 return -EINVAL;
4341         sp->splice_fd_in = READ_ONCE(sqe->splice_fd_in);
4342         return 0;
4343 }
4344
4345 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4346                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4347 {
4348         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4349                 return -EINVAL;
4350         return __io_splice_prep(req, sqe);
4351 }
4352
4353 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4354 {
4355         struct io_splice *sp = &req->splice;
4356         struct file *out = sp->file_out;
4357         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4358         struct file *in;
4359         long ret = 0;
4360
4361         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4362                 return -EAGAIN;
4363
4364         if (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED)
4365                 in = io_file_get_fixed(req, sp->splice_fd_in, issue_flags);
4366         else
4367                 in = io_file_get_normal(req, sp->splice_fd_in);
4368         if (!in) {
4369                 ret = -EBADF;
4370                 goto done;
4371         }
4372
4373         if (sp->len)
4374                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4375
4376         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4377                 io_put_file(in);
4378 done:
4379         if (ret != sp->len)
4380                 req_set_fail(req);
4381         io_req_complete(req, ret);
4382         return 0;
4383 }
4384
4385 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4386 {
4387         struct io_splice *sp = &req->splice;
4388
4389         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4390         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4391         return __io_splice_prep(req, sqe);
4392 }
4393
4394 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4395 {
4396         struct io_splice *sp = &req->splice;
4397         struct file *out = sp->file_out;
4398         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4399         loff_t *poff_in, *poff_out;
4400         struct file *in;
4401         long ret = 0;
4402
4403         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4404                 return -EAGAIN;
4405
4406         if (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED)
4407                 in = io_file_get_fixed(req, sp->splice_fd_in, issue_flags);
4408         else
4409                 in = io_file_get_normal(req, sp->splice_fd_in);
4410         if (!in) {
4411                 ret = -EBADF;
4412                 goto done;
4413         }
4414
4415         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4416         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4417
4418         if (sp->len)
4419                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4420
4421         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4422                 io_put_file(in);
4423 done:
4424         if (ret != sp->len)
4425                 req_set_fail(req);
4426         io_req_complete(req, ret);
4427         return 0;
4428 }
4429
4430 /*
4431  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4432  */
4433 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4434 {
4435         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4436
4437         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4438                 return -EINVAL;
4439
4440         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4441         return 0;
4442 }
4443
4444 static int io_msg_ring_prep(struct io_kiocb *req,
4445                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4446 {
4447         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->rw_flags ||
4448                      sqe->splice_fd_in || sqe->buf_index || sqe->personality))
4449                 return -EINVAL;
4450
4451         req->msg.user_data = READ_ONCE(sqe->off);
4452         req->msg.len = READ_ONCE(sqe->len);
4453         return 0;
4454 }
4455
4456 static int io_msg_ring(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4457 {
4458         struct io_ring_ctx *target_ctx;
4459         struct io_msg *msg = &req->msg;
4460         bool filled;
4461         int ret;
4462
4463         ret = -EBADFD;
4464         if (req->file->f_op != &io_uring_fops)
4465                 goto done;
4466
4467         ret = -EOVERFLOW;
4468         target_ctx = req->file->private_data;
4469
4470         spin_lock(&target_ctx->completion_lock);
4471         filled = io_fill_cqe_aux(target_ctx, msg->user_data, msg->len, 0);
4472         io_commit_cqring(target_ctx);
4473         spin_unlock(&target_ctx->completion_lock);
4474
4475         if (filled) {
4476                 io_cqring_ev_posted(target_ctx);
4477                 ret = 0;
4478         }
4479
4480 done:
4481         if (ret < 0)
4482                 req_set_fail(req);
4483         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4484         return 0;
4485 }
4486
4487 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4488 {
4489         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4490
4491         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4492                 return -EINVAL;
4493         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4494                      sqe->splice_fd_in))
4495                 return -EINVAL;
4496
4497         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4498         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4499                 return -EINVAL;
4500
4501         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4502         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4503         return 0;
4504 }
4505
4506 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4507 {
4508         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4509         int ret;
4510
4511         /* fsync always requires a blocking context */
4512         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4513                 return -EAGAIN;
4514
4515         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4516                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4517                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4518         if (ret < 0)
4519                 req_set_fail(req);
4520         io_req_complete(req, ret);
4521         return 0;
4522 }
4523
4524 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4525                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4526 {
4527         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4528             sqe->splice_fd_in)
4529                 return -EINVAL;
4530         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4531                 return -EINVAL;
4532
4533         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4534         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4535         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4536         return 0;
4537 }
4538
4539 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4540 {
4541         int ret;
4542
4543         /* fallocate always requiring blocking context */
4544         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4545                 return -EAGAIN;
4546         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4547                                 req->sync.len);
4548         if (ret < 0)
4549                 req_set_fail(req);
4550         else
4551                 fsnotify_modify(req->file);
4552         io_req_complete(req, ret);
4553         return 0;
4554 }
4555
4556 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4557 {
4558         const char __user *fname;
4559         int ret;
4560
4561         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4562                 return -EINVAL;
4563         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4564                 return -EINVAL;
4565         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4566                 return -EBADF;
4567
4568         /* open.how should be already initialised */
4569         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4570                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4571
4572         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4573         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4574         req->open.filename = getname(fname);
4575         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4576                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4577                 req->open.filename = NULL;
4578                 return ret;
4579         }
4580
4581         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4582         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4583                 return -EINVAL;
4584
4585         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4586         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4587         return 0;
4588 }
4589
4590 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4591 {
4592         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4593         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4594
4595         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4596         return __io_openat_prep(req, sqe);
4597 }
4598
4599 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4600 {
4601         struct open_how __user *how;
4602         size_t len;
4603         int ret;
4604
4605         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4606         len = READ_ONCE(sqe->len);
4607         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4608                 return -EINVAL;
4609
4610         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4611                                         len);
4612         if (ret)
4613                 return ret;
4614
4615         return __io_openat_prep(req, sqe);
4616 }
4617
4618 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4619 {
4620         struct open_flags op;
4621         struct file *file;
4622         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4623         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4624         int ret;
4625
4626         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4627         if (ret)
4628                 goto err;
4629         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4630         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4631         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4632                 /*
4633                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4634                  * it'll always -EAGAIN
4635                  */
4636                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4637                         return -EAGAIN;
4638                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4639                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4640         }
4641
4642         if (!fixed) {
4643                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4644                 if (ret < 0)
4645                         goto err;
4646         }
4647
4648         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4649         if (IS_ERR(file)) {
4650                 /*
4651                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4652                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4653                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4654                  */
4655                 if (!fixed)
4656                         put_unused_fd(ret);
4657
4658                 ret = PTR_ERR(file);
4659                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4660                 if (ret == -EAGAIN &&
4661                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4662                         return -EAGAIN;
4663                 goto err;
4664         }
4665
4666         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4667                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4668         fsnotify_open(file);
4669
4670         if (!fixed)
4671                 fd_install(ret, file);
4672         else
4673                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4674                                             req->open.file_slot - 1);
4675 err:
4676         putname(req->open.filename);
4677         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4678         if (ret < 0)
4679                 req_set_fail(req);
4680         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4681         return 0;
4682 }
4683
4684 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4685 {
4686         return io_openat2(req, issue_flags);
4687 }
4688
4689 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4690                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4691 {
4692         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4693         u64 tmp;
4694
4695         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4696             sqe->splice_fd_in)
4697                 return -EINVAL;
4698
4699         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4700         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4701                 return -EINVAL;
4702
4703         memset(p, 0, sizeof(*p));
4704         p->nbufs = tmp;
4705         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4706         return 0;
4707 }
4708
4709 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx,
4710                                struct io_buffer_list *bl, unsigned nbufs)
4711 {
4712         unsigned i = 0;
4713
4714         /* shouldn't happen */
4715         if (!nbufs)
4716                 return 0;
4717
4718         /* the head kbuf is the list itself */
4719         while (!list_empty(&bl->buf_list)) {
4720                 struct io_buffer *nxt;
4721
4722                 nxt = list_first_entry(&bl->buf_list, struct io_buffer, list);
4723                 list_del(&nxt->list);
4724                 if (++i == nbufs)
4725                         return i;
4726                 cond_resched();
4727         }
4728         i++;
4729
4730         return i;
4731 }
4732
4733 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4734 {
4735         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4736         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4737         struct io_buffer_list *bl;
4738         int ret = 0;
4739         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4740
4741         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4742
4743         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4744
4745         ret = -ENOENT;
4746         bl = io_buffer_get_list(ctx, p->bgid);
4747         if (bl)
4748                 ret = __io_remove_buffers(ctx, bl, p->nbufs);
4749         if (ret < 0)
4750                 req_set_fail(req);
4751
4752         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4753         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4754         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4755         return 0;
4756 }
4757
4758 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4759                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4760 {
4761         unsigned long size, tmp_check;
4762         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4763         u64 tmp;
4764
4765         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4766                 return -EINVAL;
4767
4768         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4769         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4770                 return -E2BIG;
4771         p->nbufs = tmp;
4772         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4773         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4774
4775         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4776                                 &size))
4777                 return -EOVERFLOW;
4778         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4779                 return -EOVERFLOW;
4780
4781         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4782         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4783                 return -EFAULT;
4784
4785         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4786         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4787         if (tmp > USHRT_MAX)
4788                 return -E2BIG;
4789         p->bid = tmp;
4790         return 0;
4791 }
4792
4793 static int io_refill_buffer_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
4794 {
4795         struct io_buffer *buf;
4796         struct page *page;
4797         int bufs_in_page;
4798
4799         /*
4800          * Completions that don't happen inline (eg not under uring_lock) will
4801          * add to ->io_buffers_comp. If we don't have any free buffers, check
4802          * the completion list and splice those entries first.
4803          */
4804         if (!list_empty_careful(&ctx->io_buffers_comp)) {
4805                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
4806                 if (!list_empty(&ctx->io_buffers_comp)) {
4807                         list_splice_init(&ctx->io_buffers_comp,
4808                                                 &ctx->io_buffers_cache);
4809                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
4810                         return 0;
4811                 }
4812                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
4813         }
4814
4815         /*
4816          * No free buffers and no completion entries either. Allocate a new
4817          * page worth of buffer entries and add those to our freelist.
4818          */
4819         page = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4820         if (!page)
4821                 return -ENOMEM;
4822
4823         list_add(&page->lru, &ctx->io_buffers_pages);
4824
4825         buf = page_address(page);
4826         bufs_in_page = PAGE_SIZE / sizeof(*buf);
4827         while (bufs_in_page) {
4828                 list_add_tail(&buf->list, &ctx->io_buffers_cache);
4829                 buf++;
4830                 bufs_in_page--;
4831         }
4832
4833         return 0;
4834 }
4835
4836 static int io_add_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_provide_buf *pbuf,
4837                           struct io_buffer_list *bl)
4838 {
4839         struct io_buffer *buf;
4840         u64 addr = pbuf->addr;
4841         int i, bid = pbuf->bid;
4842
4843         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4844                 if (list_empty(&ctx->io_buffers_cache) &&
4845                     io_refill_buffer_cache(ctx))
4846                         break;
4847                 buf = list_first_entry(&ctx->io_buffers_cache, struct io_buffer,
4848                                         list);
4849                 list_move_tail(&buf->list, &bl->buf_list);
4850                 buf->addr = addr;
4851                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4852                 buf->bid = bid;
4853                 buf->bgid = pbuf->bgid;
4854                 addr += pbuf->len;
4855                 bid++;
4856                 cond_resched();
4857         }
4858
4859         return i ? 0 : -ENOMEM;
4860 }
4861
4862 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4863 {
4864         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4865         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4866         struct io_buffer_list *bl;
4867         int ret = 0;
4868         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4869
4870         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4871
4872         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4873
4874         bl = io_buffer_get_list(ctx, p->bgid);
4875         if (unlikely(!bl)) {
4876                 bl = kmalloc(sizeof(*bl), GFP_KERNEL);
4877                 if (!bl) {
4878                         ret = -ENOMEM;
4879                         goto err;
4880                 }
4881                 io_buffer_add_list(ctx, bl, p->bgid);
4882         }
4883
4884         ret = io_add_buffers(ctx, p, bl);
4885 err:
4886         if (ret < 0)
4887                 req_set_fail(req);
4888         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4889         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4890         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4891         return 0;
4892 }
4893
4894 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4895                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4896 {
4897 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4898         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4899                 return -EINVAL;
4900         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4901                 return -EINVAL;
4902
4903         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4904         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4905         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4906
4907         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4908                 struct epoll_event __user *ev;
4909
4910                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4911                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4912                         return -EFAULT;
4913         }
4914
4915         return 0;
4916 #else
4917         return -EOPNOTSUPP;
4918 #endif
4919 }
4920
4921 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4922 {
4923 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4924         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4925         int ret;
4926         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4927
4928         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4929         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4930                 return -EAGAIN;
4931
4932         if (ret < 0)
4933                 req_set_fail(req);
4934         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4935         return 0;
4936 #else
4937         return -EOPNOTSUPP;
4938 #endif
4939 }
4940
4941 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4942 {
4943 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4944         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4945                 return -EINVAL;
4946         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4947                 return -EINVAL;
4948
4949         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4950         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4951         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4952         return 0;
4953 #else
4954         return -EOPNOTSUPP;
4955 #endif
4956 }
4957
4958 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4959 {
4960 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4961         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4962         int ret;
4963
4964         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4965                 return -EAGAIN;
4966
4967         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4968         if (ret < 0)
4969                 req_set_fail(req);
4970         io_req_complete(req, ret);
4971         return 0;
4972 #else
4973         return -EOPNOTSUPP;
4974 #endif
4975 }
4976
4977 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4978 {
4979         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4980                 return -EINVAL;
4981         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4982                 return -EINVAL;
4983
4984         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4985         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4986         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4987         return 0;
4988 }
4989
4990 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4991 {
4992         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4993         int ret;
4994
4995         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4996                 switch (fa->advice) {
4997                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4998                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4999                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
5000                         break;
5001                 default:
5002                         return -EAGAIN;
5003                 }
5004         }
5005
5006         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
5007         if (ret < 0)
5008                 req_set_fail(req);
5009         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5010         return 0;
5011 }
5012
5013 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5014 {
5015         const char __user *path;
5016
5017         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5018                 return -EINVAL;
5019         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5020                 return -EINVAL;
5021         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
5022                 return -EBADF;
5023
5024         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
5025         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
5026         path = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5027         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5028         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
5029
5030         req->statx.filename = getname_flags(path,
5031                                         getname_statx_lookup_flags(req->statx.flags),
5032                                         NULL);
5033
5034         if (IS_ERR(req->statx.filename)) {
5035                 int ret = PTR_ERR(req->statx.filename);
5036
5037                 req->statx.filename = NULL;
5038                 return ret;
5039         }
5040
5041         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5042         return 0;
5043 }
5044
5045 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5046 {
5047         struct io_statx *ctx = &req->statx;
5048         int ret;
5049
5050         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5051                 return -EAGAIN;
5052
5053         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
5054                        ctx->buffer);
5055
5056         if (ret < 0)
5057                 req_set_fail(req);
5058         io_req_complete(req, ret);
5059         return 0;
5060 }
5061
5062 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5063 {
5064         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5065                 return -EINVAL;
5066         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
5067             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
5068                 return -EINVAL;
5069         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
5070                 return -EBADF;
5071
5072         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
5073         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5074         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
5075                 return -EINVAL;
5076
5077         return 0;
5078 }
5079
5080 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5081 {
5082         struct files_struct *files = current->files;
5083         struct io_close *close = &req->close;
5084         struct fdtable *fdt;
5085         struct file *file = NULL;
5086         int ret = -EBADF;
5087
5088         if (req->close.file_slot) {
5089                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
5090                 goto err;
5091         }
5092
5093         spin_lock(&files->file_lock);
5094         fdt = files_fdtable(files);
5095         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
5096                 spin_unlock(&files->file_lock);
5097                 goto err;
5098         }
5099         file = fdt->fd[close->fd];
5100         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
5101                 spin_unlock(&files->file_lock);
5102                 file = NULL;
5103                 goto err;
5104         }
5105
5106         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
5107         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
5108                 spin_unlock(&files->file_lock);
5109                 return -EAGAIN;
5110         }
5111
5112         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
5113         spin_unlock(&files->file_lock);
5114         if (ret < 0) {
5115                 if (ret == -ENOENT)
5116                         ret = -EBADF;
5117                 goto err;
5118         }
5119
5120         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
5121         ret = filp_close(file, current->files);
5122 err:
5123         if (ret < 0)
5124                 req_set_fail(req);
5125         if (file)
5126                 fput(file);
5127         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5128         return 0;
5129 }
5130
5131 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5132 {
5133         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5134
5135         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5136                 return -EINVAL;
5137         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
5138                      sqe->splice_fd_in))
5139                 return -EINVAL;
5140
5141         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
5142         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
5143         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
5144         return 0;
5145 }
5146
5147 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5148 {
5149         int ret;
5150
5151         /* sync_file_range always requires a blocking context */
5152         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5153                 return -EAGAIN;
5154
5155         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
5156                                 req->sync.flags);
5157         if (ret < 0)
5158                 req_set_fail(req);
5159         io_req_complete(req, ret);
5160         return 0;
5161 }
5162
5163 #if defined(CONFIG_NET)
5164 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
5165                               struct io_async_msghdr *kmsg)
5166 {
5167         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
5168
5169         if (async_msg)
5170                 return -EAGAIN;
5171         if (io_alloc_async_data(req)) {
5172                 kfree(kmsg->free_iov);
5173                 return -ENOMEM;
5174         }
5175         async_msg = req->async_data;
5176         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5177         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
5178         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
5179         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
5180         if (!async_msg->free_iov)
5181                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
5182
5183         return -EAGAIN;
5184 }
5185
5186 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
5187                                struct io_async_msghdr *iomsg)
5188 {
5189         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
5190         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
5191         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5192                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
5193 }
5194
5195 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5196 {
5197         int ret;
5198
5199         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5200         if (!ret)
5201                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5202         return ret;
5203 }
5204
5205 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5206 {
5207         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5208
5209         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5210                 return -EINVAL;
5211         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
5212                 return -EINVAL;
5213
5214         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5215         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5216         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5217         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5218                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5219
5220 #ifdef CONFIG_COMPAT
5221         if (req->ctx->compat)
5222                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5223 #endif
5224         return 0;
5225 }
5226
5227 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5228 {
5229         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5230         struct socket *sock;
5231         unsigned flags;
5232         int min_ret = 0;
5233         int ret;
5234
5235         sock = sock_from_file(req->file);
5236         if (unlikely(!sock))
5237                 return -ENOTSOCK;
5238
5239         if (req_has_async_data(req)) {
5240                 kmsg = req->async_data;
5241         } else {
5242                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5243                 if (ret)
5244                         return ret;
5245                 kmsg = &iomsg;
5246         }
5247
5248         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5249         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5250                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5251         if (flags & MSG_WAITALL)
5252                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5253
5254         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
5255
5256         if (ret < min_ret) {
5257                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
5258                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5259                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5260                         ret = -EINTR;
5261                 req_set_fail(req);
5262         }
5263         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5264         if (kmsg->free_iov)
5265                 kfree(kmsg->free_iov);
5266         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5267         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5268         return 0;
5269 }
5270
5271 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5272 {
5273         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5274         struct msghdr msg;
5275         struct iovec iov;
5276         struct socket *sock;
5277         unsigned flags;
5278         int min_ret = 0;
5279         int ret;
5280
5281         sock = sock_from_file(req->file);
5282         if (unlikely(!sock))
5283                 return -ENOTSOCK;
5284
5285         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5286         if (unlikely(ret))
5287                 return ret;
5288
5289         msg.msg_name = NULL;
5290         msg.msg_control = NULL;
5291         msg.msg_controllen = 0;
5292         msg.msg_namelen = 0;
5293
5294         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5295         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5296                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5297         if (flags & MSG_WAITALL)
5298                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5299
5300         msg.msg_flags = flags;
5301         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
5302         if (ret < min_ret) {
5303                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
5304                         return -EAGAIN;
5305                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5306                         ret = -EINTR;
5307                 req_set_fail(req);
5308         }
5309         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5310         return 0;
5311 }
5312
5313 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
5314                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
5315 {
5316         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5317         struct iovec __user *uiov;
5318         size_t iov_len;
5319         int ret;
5320
5321         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
5322                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
5323         if (ret)
5324                 return ret;
5325
5326         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5327                 if (iov_len > 1)
5328                         return -EINVAL;
5329                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
5330                         return -EFAULT;
5331                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
5332                 iomsg->free_iov = NULL;
5333         } else {
5334                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
5335                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
5336                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
5337                                      false);
5338                 if (ret > 0)
5339                         ret = 0;
5340         }
5341
5342         return ret;
5343 }
5344
5345 #ifdef CONFIG_COMPAT
5346 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
5347                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
5348 {
5349         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5350         struct compat_iovec __user *uiov;
5351         compat_uptr_t ptr;
5352         compat_size_t len;
5353         int ret;
5354
5355         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
5356                                   &ptr, &len);
5357         if (ret)
5358                 return ret;
5359
5360         uiov = compat_ptr(ptr);
5361         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5362                 compat_ssize_t clen;
5363
5364                 if (len > 1)
5365                         return -EINVAL;
5366                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
5367                         return -EFAULT;
5368                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
5369                         return -EFAULT;
5370                 if (clen < 0)
5371                         return -EINVAL;
5372                 sr->len = clen;
5373                 iomsg->free_iov = NULL;
5374         } else {
5375                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
5376                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
5377                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
5378                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
5379                 if (ret < 0)
5380                         return ret;
5381         }
5382
5383         return 0;
5384 }
5385 #endif
5386
5387 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
5388                                struct io_async_msghdr *iomsg)
5389 {
5390         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
5391
5392 #ifdef CONFIG_COMPAT
5393         if (req->ctx->compat)
5394                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
5395 #endif
5396
5397         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
5398 }
5399
5400 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
5401                                                unsigned int issue_flags)
5402 {
5403         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5404
5405         return io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, issue_flags);
5406 }
5407
5408 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5409 {
5410         int ret;
5411
5412         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5413         if (!ret)
5414                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5415         return ret;
5416 }
5417
5418 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5419 {
5420         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5421
5422         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5423                 return -EINVAL;
5424         if (unlikely(sqe->addr2 || sqe->file_index))
5425                 return -EINVAL;
5426
5427         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5428         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5429         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5430         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5431         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5432                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5433
5434 #ifdef CONFIG_COMPAT
5435         if (req->ctx->compat)
5436                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5437 #endif
5438         sr->done_io = 0;
5439         return 0;
5440 }
5441
5442 static bool io_net_retry(struct socket *sock, int flags)
5443 {
5444         if (!(flags & MSG_WAITALL))
5445                 return false;
5446         return sock->type == SOCK_STREAM || sock->type == SOCK_SEQPACKET;
5447 }
5448
5449 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5450 {
5451         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5452         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5453         struct socket *sock;
5454         struct io_buffer *kbuf;
5455         unsigned flags;
5456         int ret, min_ret = 0;
5457         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5458
5459         sock = sock_from_file(req->file);
5460         if (unlikely(!sock))
5461                 return -ENOTSOCK;
5462
5463         if (req_has_async_data(req)) {
5464                 kmsg = req->async_data;
5465         } else {
5466                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5467                 if (ret)
5468                         return ret;
5469                 kmsg = &iomsg;
5470         }
5471
5472         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5473                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5474                 if (IS_ERR(kbuf))
5475                         return PTR_ERR(kbuf);
5476                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5477                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5478                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5479                                 1, req->sr_msg.len);
5480         }
5481
5482         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5483         if (force_nonblock)
5484                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5485         if (flags & MSG_WAITALL)
5486                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5487
5488         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5489                                         kmsg->uaddr, flags);
5490         if (ret < min_ret) {
5491                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5492                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5493                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5494                         ret = -EINTR;
5495                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
5496                         sr->done_io += ret;
5497                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
5498                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5499                 }
5500                 req_set_fail(req);
5501         } else if ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))) {
5502                 req_set_fail(req);
5503         }
5504
5505         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5506         if (kmsg->free_iov)
5507                 kfree(kmsg->free_iov);
5508         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5509         if (ret >= 0)
5510                 ret += sr->done_io;
5511         else if (sr->done_io)
5512                 ret = sr->done_io;
5513         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, io_put_kbuf(req, issue_flags));
5514         return 0;
5515 }
5516
5517 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5518 {
5519         struct io_buffer *kbuf;
5520         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5521         struct msghdr msg;
5522         void __user *buf = sr->buf;
5523         struct socket *sock;
5524         struct iovec iov;
5525         unsigned flags;
5526         int ret, min_ret = 0;
5527         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5528
5529         sock = sock_from_file(req->file);
5530         if (unlikely(!sock))
5531                 return -ENOTSOCK;
5532
5533         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5534                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5535                 if (IS_ERR(kbuf))
5536                         return PTR_ERR(kbuf);
5537                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5538         }
5539
5540         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5541         if (unlikely(ret))
5542                 goto out_free;
5543
5544         msg.msg_name = NULL;
5545         msg.msg_control = NULL;
5546         msg.msg_controllen = 0;
5547         msg.msg_namelen = 0;
5548         msg.msg_iocb = NULL;
5549         msg.msg_flags = 0;
5550
5551         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5552         if (force_nonblock)
5553                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5554         if (flags & MSG_WAITALL)
5555                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5556
5557         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5558         if (ret < min_ret) {
5559                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5560                         return -EAGAIN;
5561                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5562                         ret = -EINTR;
5563                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
5564                         sr->len -= ret;
5565                         sr->buf += ret;
5566                         sr->done_io += ret;
5567                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
5568                         return -EAGAIN;
5569                 }
5570                 req_set_fail(req);
5571         } else if ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))) {
5572 out_free:
5573                 req_set_fail(req);
5574         }
5575
5576         if (ret >= 0)
5577                 ret += sr->done_io;
5578         else if (sr->done_io)
5579                 ret = sr->done_io;
5580         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, io_put_kbuf(req, issue_flags));
5581         return 0;
5582 }
5583
5584 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5585 {
5586         struct io_accept *accept = &req->accept;
5587
5588         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5589                 return -EINVAL;
5590         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5591                 return -EINVAL;
5592
5593         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5594         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5595         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5596         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5597
5598         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5599         if (accept->file_slot && (accept->flags & SOCK_CLOEXEC))
5600                 return -EINVAL;
5601         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5602                 return -EINVAL;
5603         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5604                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5605         return 0;
5606 }
5607
5608 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5609 {
5610         struct io_accept *accept = &req->accept;
5611         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5612         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5613         bool fixed = !!accept->file_slot;
5614         struct file *file;
5615         int ret, fd;
5616
5617         if (!fixed) {
5618                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5619                 if (unlikely(fd < 0))
5620                         return fd;
5621         }
5622         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5623                          accept->flags);
5624         if (IS_ERR(file)) {
5625                 if (!fixed)
5626                         put_unused_fd(fd);
5627                 ret = PTR_ERR(file);
5628                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5629                         return -EAGAIN;
5630                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5631                         ret = -EINTR;
5632                 req_set_fail(req);
5633         } else if (!fixed) {
5634                 fd_install(fd, file);
5635                 ret = fd;
5636         } else {
5637                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5638                                             accept->file_slot - 1);
5639         }
5640         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5641         return 0;
5642 }
5643
5644 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5645 {
5646         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5647         struct io_connect *conn = &req->connect;
5648
5649         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5650 }
5651
5652 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5653 {
5654         struct io_connect *conn = &req->connect;
5655
5656         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5657                 return -EINVAL;
5658         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5659             sqe->splice_fd_in)
5660                 return -EINVAL;
5661
5662         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5663         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5664         return 0;
5665 }
5666
5667 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5668 {
5669         struct io_async_connect __io, *io;
5670         unsigned file_flags;
5671         int ret;
5672         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5673
5674         if (req_has_async_data(req)) {
5675                 io = req->async_data;
5676         } else {
5677                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5678                                                 req->connect.addr_len,
5679                                                 &__io.address);
5680                 if (ret)
5681                         goto out;
5682                 io = &__io;
5683         }
5684
5685         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5686
5687         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5688                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5689         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5690                 if (req_has_async_data(req))
5691                         return -EAGAIN;
5692                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5693                         ret = -ENOMEM;
5694                         goto out;
5695                 }
5696                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5697                 return -EAGAIN;
5698         }
5699         if (ret == -ERESTARTSYS)
5700                 ret = -EINTR;
5701 out:
5702         if (ret < 0)
5703                 req_set_fail(req);
5704         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5705         return 0;
5706 }
5707 #else /* !CONFIG_NET */
5708 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5709 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5710 {                                                                       \
5711         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5712 }
5713
5714 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5715 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5716 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5717 {                                                                       \
5718         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5719 }                                                                       \
5720
5721 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5722 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5723 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5724 {                                                                       \
5725         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5726 }
5727
5728 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5729 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5730 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5731 IO_NETOP_PREP(accept);
5732 IO_NETOP_FN(send);
5733 IO_NETOP_FN(recv);
5734 #endif /* CONFIG_NET */
5735
5736 struct io_poll_table {
5737         struct poll_table_struct pt;
5738         struct io_kiocb *req;
5739         int nr_entries;
5740         int error;
5741 };
5742
5743 #define IO_POLL_CANCEL_FLAG     BIT(31)
5744 #define IO_POLL_REF_MASK        GENMASK(30, 0)
5745
5746 /*
5747  * If refs part of ->poll_refs (see IO_POLL_REF_MASK) is 0, it's free. We can
5748  * bump it and acquire ownership. It's disallowed to modify requests while not
5749  * owning it, that prevents from races for enqueueing task_work's and b/w
5750  * arming poll and wakeups.
5751  */
5752 static inline bool io_poll_get_ownership(struct io_kiocb *req)
5753 {
5754         return !(atomic_fetch_inc(&req->poll_refs) & IO_POLL_REF_MASK);
5755 }
5756
5757 static void io_poll_mark_cancelled(struct io_kiocb *req)
5758 {
5759         atomic_or(IO_POLL_CANCEL_FLAG, &req->poll_refs);
5760 }
5761
5762 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5763 {
5764         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5765         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5766                 return req->async_data;
5767         return req->apoll->double_poll;
5768 }
5769
5770 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5771 {
5772         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5773                 return &req->poll;
5774         return &req->apoll->poll;
5775 }
5776
5777 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5778 {
5779         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5780         struct hlist_head *list;
5781
5782         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5783         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5784 }
5785
5786 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5787                               wait_queue_func_t wake_func)
5788 {
5789         poll->head = NULL;
5790 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5791         /* mask in events that we always want/need */
5792         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5793         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5794         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5795 }
5796
5797 static inline void io_poll_remove_entry(struct io_poll_iocb *poll)
5798 {
5799         struct wait_queue_head *head = smp_load_acquire(&poll->head);
5800
5801         if (head) {
5802                 spin_lock_irq(&head->lock);
5803                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5804                 poll->head = NULL;
5805                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5806         }
5807 }
5808
5809 static void io_poll_remove_entries(struct io_kiocb *req)
5810 {
5811         /*
5812          * Nothing to do if neither of those flags are set. Avoid dipping
5813          * into the poll/apoll/double cachelines if we can.
5814          */
5815         if (!(req->flags & (REQ_F_SINGLE_POLL | REQ_F_DOUBLE_POLL)))
5816                 return;
5817
5818         /*
5819          * While we hold the waitqueue lock and the waitqueue is nonempty,
5820          * wake_up_pollfree() will wait for us.  However, taking the waitqueue
5821          * lock in the first place can race with the waitqueue being freed.
5822          *
5823          * We solve this as eventpoll does: by taking advantage of the fact that
5824          * all users of wake_up_pollfree() will RCU-delay the actual free.  If
5825          * we enter rcu_read_lock() and see that the pointer to the queue is
5826          * non-NULL, we can then lock it without the memory being freed out from
5827          * under us.
5828          *
5829          * Keep holding rcu_read_lock() as long as we hold the queue lock, in
5830          * case the caller deletes the entry from the queue, leaving it empty.
5831          * In that case, only RCU prevents the queue memory from being freed.
5832          */
5833         rcu_read_lock();
5834         if (req->flags & REQ_F_SINGLE_POLL)
5835                 io_poll_remove_entry(io_poll_get_single(req));
5836         if (req->flags & REQ_F_DOUBLE_POLL)
5837                 io_poll_remove_entry(io_poll_get_double(req));
5838         rcu_read_unlock();
5839 }
5840
5841 /*
5842  * All poll tw should go through this. Checks for poll events, manages
5843  * references, does rewait, etc.
5844  *
5845  * Returns a negative error on failure. >0 when no action require, which is
5846  * either spurious wakeup or multishot CQE is served. 0 when it's done with
5847  * the request, then the mask is stored in req->result.
5848  */
5849 static int io_poll_check_events(struct io_kiocb *req, bool locked)
5850 {
5851         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5852         int v;
5853
5854         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5855         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5856                 io_poll_mark_cancelled(req);
5857
5858         do {
5859                 v = atomic_read(&req->poll_refs);
5860
5861                 /* tw handler should be the owner, and so have some references */
5862                 if (WARN_ON_ONCE(!(v & IO_POLL_REF_MASK)))
5863                         return 0;
5864                 if (v & IO_POLL_CANCEL_FLAG)
5865                         return -ECANCELED;
5866
5867                 if (!req->result) {
5868                         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->apoll_events };
5869                         unsigned flags = locked ? 0 : IO_URING_F_UNLOCKED;
5870
5871                         if (unlikely(!io_assign_file(req, flags)))
5872                                 return -EBADF;
5873                         req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & req->apoll_events;
5874                 }
5875
5876                 /* multishot, just fill an CQE and proceed */
5877                 if (req->result && !(req->apoll_events & EPOLLONESHOT)) {
5878                         __poll_t mask = mangle_poll(req->result & req->apoll_events);
5879                         bool filled;
5880
5881                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5882                         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->user_data, mask,
5883                                                  IORING_CQE_F_MORE);
5884                         io_commit_cqring(ctx);
5885                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5886                         if (unlikely(!filled))
5887                                 return -ECANCELED;
5888                         io_cqring_ev_posted(ctx);
5889                 } else if (req->result) {
5890                         return 0;
5891                 }
5892
5893                 /*
5894                  * Release all references, retry if someone tried to restart
5895                  * task_work while we were executing it.
5896                  */
5897         } while (atomic_sub_return(v & IO_POLL_REF_MASK, &req->poll_refs));
5898
5899         return 1;
5900 }
5901
5902 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5903 {
5904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5905         int ret;
5906
5907         ret = io_poll_check_events(req, *locked);
5908         if (ret > 0)
5909                 return;
5910
5911         if (!ret) {
5912                 req->result = mangle_poll(req->result & req->poll.events);
5913         } else {
5914                 req->result = ret;
5915                 req_set_fail(req);
5916         }
5917
5918         io_poll_remove_entries(req);
5919         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5920         hash_del(&req->hash_node);
5921         __io_req_complete_post(req, req->result, 0);
5922         io_commit_cqring(ctx);
5923         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5924         io_cqring_ev_posted(ctx);
5925 }
5926
5927 static void io_apoll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5928 {
5929         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5930         int ret;
5931
5932         ret = io_poll_check_events(req, *locked);
5933         if (ret > 0)
5934                 return;
5935
5936         io_poll_remove_entries(req);
5937         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5938         hash_del(&req->hash_node);
5939         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5940
5941         if (!ret)
5942                 io_req_task_submit(req, locked);
5943         else
5944                 io_req_complete_failed(req, ret);
5945 }
5946
5947 static void __io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int mask, int events)
5948 {
5949         req->result = mask;
5950         /*
5951          * This is useful for poll that is armed on behalf of another
5952          * request, and where the wakeup path could be on a different
5953          * CPU. We want to avoid pulling in req->apoll->events for that
5954          * case.
5955          */
5956         req->apoll_events = events;
5957         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5958                 req->io_task_work.func = io_poll_task_func;
5959         else
5960                 req->io_task_work.func = io_apoll_task_func;
5961
5962         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req, req->user_data, req->opcode, mask);
5963         io_req_task_work_add(req, false);
5964 }
5965
5966 static inline void io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int res, int events)
5967 {
5968         if (io_poll_get_ownership(req))
5969                 __io_poll_execute(req, res, events);
5970 }
5971
5972 static void io_poll_cancel_req(struct io_kiocb *req)
5973 {
5974         io_poll_mark_cancelled(req);
5975         /* kick tw, which should complete the request */
5976         io_poll_execute(req, 0, 0);
5977 }
5978
5979 #define wqe_to_req(wait)        ((void *)((unsigned long) (wait)->private & ~1))
5980 #define wqe_is_double(wait)     ((unsigned long) (wait)->private & 1)
5981
5982 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5983                         void *key)
5984 {
5985         struct io_kiocb *req = wqe_to_req(wait);
5986         struct io_poll_iocb *poll = container_of(wait, struct io_poll_iocb,
5987                                                  wait);
5988         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5989
5990         if (unlikely(mask & POLLFREE)) {
5991                 io_poll_mark_cancelled(req);
5992                 /* we have to kick tw in case it's not already */
5993                 io_poll_execute(req, 0, poll->events);
5994
5995                 /*
5996                  * If the waitqueue is being freed early but someone is already
5997                  * holds ownership over it, we have to tear down the request as
5998                  * best we can. That means immediately removing the request from
5999                  * its waitqueue and preventing all further accesses to the
6000                  * waitqueue via the request.
6001                  */
6002                 list_del_init(&poll->wait.entry);
6003
6004                 /*
6005                  * Careful: this *must* be the last step, since as soon
6006                  * as req->head is NULL'ed out, the request can be
6007                  * completed and freed, since aio_poll_complete_work()
6008                  * will no longer need to take the waitqueue lock.
6009                  */
6010                 smp_store_release(&poll->head, NULL);
6011                 return 1;
6012         }
6013
6014         /* for instances that support it check for an event match first */
6015         if (mask && !(mask & poll->events))
6016                 return 0;
6017
6018         if (io_poll_get_ownership(req)) {
6019                 /* optional, saves extra locking for removal in tw handler */
6020                 if (mask && poll->events & EPOLLONESHOT) {
6021                         list_del_init(&poll->wait.entry);
6022                         poll->head = NULL;
6023                         if (wqe_is_double(wait))
6024                                 req->flags &= ~REQ_F_DOUBLE_POLL;
6025                         else
6026                                 req->flags &= ~REQ_F_SINGLE_POLL;
6027                 }
6028                 __io_poll_execute(req, mask, poll->events);
6029         }
6030         return 1;
6031 }
6032
6033 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
6034                             struct wait_queue_head *head,
6035                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
6036 {
6037         struct io_kiocb *req = pt->req;
6038         unsigned long wqe_private = (unsigned long) req;
6039
6040         /*
6041          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
6042          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
6043          * if this happens.
6044          */
6045         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
6046                 struct io_poll_iocb *first = poll;
6047
6048                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
6049                 if (first->head == head)
6050                         return;
6051                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
6052                 if (*poll_ptr) {
6053                         if ((*poll_ptr)->head == head)
6054                                 return;
6055                         pt->error = -EINVAL;
6056                         return;
6057                 }
6058
6059                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
6060                 if (!poll) {
6061                         pt->error = -ENOMEM;
6062                         return;
6063                 }
6064                 /* mark as double wq entry */
6065                 wqe_private |= 1;
6066                 req->flags |= REQ_F_DOUBLE_POLL;
6067                 io_init_poll_iocb(poll, first->events, first->wait.func);
6068                 *poll_ptr = poll;
6069                 if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
6070                         req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
6071         }
6072
6073         req->flags |= REQ_F_SINGLE_POLL;
6074         pt->nr_entries++;
6075         poll->head = head;
6076         poll->wait.private = (void *) wqe_private;
6077
6078         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
6079                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
6080         else
6081                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
6082 }
6083
6084 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
6085                                struct poll_table_struct *p)
6086 {
6087         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
6088
6089         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head,
6090                         (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
6091 }
6092
6093 static int __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
6094                                  struct io_poll_iocb *poll,
6095                                  struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask)
6096 {
6097         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6098         int v;
6099
6100         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
6101         io_init_poll_iocb(poll, mask, io_poll_wake);
6102         poll->file = req->file;
6103
6104         ipt->pt._key = mask;
6105         ipt->req = req;
6106         ipt->error = 0;
6107         ipt->nr_entries = 0;
6108
6109         /*
6110          * Take the ownership to delay any tw execution up until we're done
6111          * with poll arming. see io_poll_get_ownership().
6112          */
6113         atomic_set(&req->poll_refs, 1);
6114         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
6115
6116         if (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) {
6117                 io_poll_remove_entries(req);
6118                 /* no one else has access to the req, forget about the ref */
6119                 return mask;
6120         }
6121         if (!mask && unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
6122                 io_poll_remove_entries(req);
6123                 if (!ipt->error)
6124                         ipt->error = -EINVAL;
6125                 return 0;
6126         }
6127
6128         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6129         io_poll_req_insert(req);
6130         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6131
6132         if (mask) {
6133                 /* can't multishot if failed, just queue the event we've got */
6134                 if (unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries))
6135                         poll->events |= EPOLLONESHOT;
6136                 __io_poll_execute(req, mask, poll->events);
6137                 return 0;
6138         }
6139
6140         /*
6141          * Release ownership. If someone tried to queue a tw while it was
6142          * locked, kick it off for them.
6143          */
6144         v = atomic_dec_return(&req->poll_refs);
6145         if (unlikely(v & IO_POLL_REF_MASK))
6146                 __io_poll_execute(req, 0, poll->events);
6147         return 0;
6148 }
6149
6150 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
6151                                struct poll_table_struct *p)
6152 {
6153         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
6154         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
6155
6156         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
6157 }
6158
6159 enum {
6160         IO_APOLL_OK,
6161         IO_APOLL_ABORTED,
6162         IO_APOLL_READY
6163 };
6164
6165 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
6166 {
6167         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
6168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6169         struct async_poll *apoll;
6170         struct io_poll_table ipt;
6171         __poll_t mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
6172         int ret;
6173
6174         if (!def->pollin && !def->pollout)
6175                 return IO_APOLL_ABORTED;
6176         if (!file_can_poll(req->file) || (req->flags & REQ_F_POLLED))
6177                 return IO_APOLL_ABORTED;
6178
6179         if (def->pollin) {
6180                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
6181
6182                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
6183                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
6184                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
6185                         mask &= ~POLLIN;
6186         } else {
6187                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
6188         }
6189         if (def->poll_exclusive)
6190                 mask |= EPOLLEXCLUSIVE;
6191         if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) &&
6192             !list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
6193                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
6194                                                 poll.wait.entry);
6195                 list_del_init(&apoll->poll.wait.entry);
6196         } else {
6197                 apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
6198                 if (unlikely(!apoll))
6199                         return IO_APOLL_ABORTED;
6200         }
6201         apoll->double_poll = NULL;
6202         req->apoll = apoll;
6203         req->flags |= REQ_F_POLLED;
6204         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
6205
6206         io_kbuf_recycle(req, issue_flags);
6207
6208         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask);
6209         if (ret || ipt.error)
6210                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
6211
6212         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->user_data, req->opcode,
6213                                 mask, apoll->poll.events);
6214         return IO_APOLL_OK;
6215 }
6216
6217 /*
6218  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
6219  */
6220 static __cold bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx,
6221                                       struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
6222 {
6223         struct hlist_node *tmp;
6224         struct io_kiocb *req;
6225         bool found = false;
6226         int i;
6227
6228         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6229         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
6230                 struct hlist_head *list;
6231
6232                 list = &ctx->cancel_hash[i];
6233                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
6234                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all)) {
6235                                 hlist_del_init(&req->hash_node);
6236                                 io_poll_cancel_req(req);
6237                                 found = true;
6238                         }
6239                 }
6240         }
6241         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6242         return found;
6243 }
6244
6245 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
6246                                      bool poll_only)
6247         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6248 {
6249         struct hlist_head *list;
6250         struct io_kiocb *req;
6251
6252         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
6253         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
6254                 if (sqe_addr != req->user_data)
6255                         continue;
6256                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
6257                         continue;
6258                 return req;
6259         }
6260         return NULL;
6261 }
6262
6263 static bool io_poll_disarm(struct io_kiocb *req)
6264         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6265 {
6266         if (!io_poll_get_ownership(req))
6267                 return false;
6268         io_poll_remove_entries(req);
6269         hash_del(&req->hash_node);
6270         return true;
6271 }
6272
6273 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
6274                           bool poll_only)
6275         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6276 {
6277         struct io_kiocb *req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
6278
6279         if (!req)
6280                 return -ENOENT;
6281         io_poll_cancel_req(req);
6282         return 0;
6283 }
6284
6285 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
6286                                      unsigned int flags)
6287 {
6288         u32 events;
6289
6290         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
6291 #ifdef __BIG_ENDIAN
6292         events = swahw32(events);
6293 #endif
6294         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
6295                 events |= EPOLLONESHOT;
6296         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
6297 }
6298
6299 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
6300                                const struct io_uring_sqe *sqe)
6301 {
6302         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
6303         u32 flags;
6304
6305         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6306                 return -EINVAL;
6307         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
6308                 return -EINVAL;
6309         flags = READ_ONCE(sqe->len);
6310         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
6311                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
6312                 return -EINVAL;
6313         /* meaningless without update */
6314         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
6315                 return -EINVAL;
6316
6317         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
6318         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
6319         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
6320
6321         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
6322         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
6323                 return -EINVAL;
6324         if (upd->update_events)
6325                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
6326         else if (sqe->poll32_events)
6327                 return -EINVAL;
6328
6329         return 0;
6330 }
6331
6332 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6333 {
6334         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
6335         u32 flags;
6336
6337         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6338                 return -EINVAL;
6339         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
6340                 return -EINVAL;
6341         flags = READ_ONCE(sqe->len);
6342         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
6343                 return -EINVAL;
6344         if ((flags & IORING_POLL_ADD_MULTI) && (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
6345                 return -EINVAL;
6346
6347         io_req_set_refcount(req);
6348         req->apoll_events = poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
6349         return 0;
6350 }
6351
6352 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6353 {
6354         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
6355         struct io_poll_table ipt;
6356         int ret;
6357
6358         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
6359
6360         ret = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events);
6361         ret = ret ?: ipt.error;
6362         if (ret)
6363                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6364         return 0;
6365 }
6366
6367 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6368 {
6369         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6370         struct io_kiocb *preq;
6371         int ret2, ret = 0;
6372         bool locked;
6373
6374         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6375         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
6376         if (!preq || !io_poll_disarm(preq)) {
6377                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6378                 ret = preq ? -EALREADY : -ENOENT;
6379                 goto out;
6380         }
6381         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6382
6383         if (req->poll_update.update_events || req->poll_update.update_user_data) {
6384                 /* only mask one event flags, keep behavior flags */
6385                 if (req->poll_update.update_events) {
6386                         preq->poll.events &= ~0xffff;
6387                         preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
6388                         preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
6389                 }
6390                 if (req->poll_update.update_user_data)
6391                         preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
6392
6393                 ret2 = io_poll_add(preq, issue_flags);
6394                 /* successfully updated, don't complete poll request */
6395                 if (!ret2)
6396                         goto out;
6397         }
6398
6399         req_set_fail(preq);
6400         preq->result = -ECANCELED;
6401         locked = !(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED);
6402         io_req_task_complete(preq, &locked);
6403 out:
6404         if (ret < 0)
6405                 req_set_fail(req);
6406         /* complete update request, we're done with it */
6407         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6408         return 0;
6409 }
6410
6411 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6412 {
6413         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6414                                                 struct io_timeout_data, timer);
6415         struct io_kiocb *req = data->req;
6416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6417         unsigned long flags;
6418
6419         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6420         list_del_init(&req->timeout.list);
6421         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
6422                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
6423         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6424
6425         if (!(data->flags & IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
6426                 req_set_fail(req);
6427
6428         req->result = -ETIME;
6429         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
6430         io_req_task_work_add(req, false);
6431         return HRTIMER_NORESTART;
6432 }
6433
6434 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
6435                                            __u64 user_data)
6436         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6437 {
6438         struct io_timeout_data *io;
6439         struct io_kiocb *req;
6440         bool found = false;
6441
6442         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
6443                 found = user_data == req->user_data;
6444                 if (found)
6445                         break;
6446         }
6447         if (!found)
6448                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6449
6450         io = req->async_data;
6451         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6452                 return ERR_PTR(-EALREADY);
6453         list_del_init(&req->timeout.list);
6454         return req;
6455 }
6456
6457 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
6458         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6459         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6460 {
6461         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6462
6463         if (IS_ERR(req))
6464                 return PTR_ERR(req);
6465         io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
6466         return 0;
6467 }
6468
6469 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6470 {
6471         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6472         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6473                 return CLOCK_BOOTTIME;
6474         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6475                 return CLOCK_REALTIME;
6476         default:
6477                 /* can't happen, vetted at prep time */
6478                 WARN_ON_ONCE(1);
6479                 fallthrough;
6480         case 0:
6481                 return CLOCK_MONOTONIC;
6482         }
6483 }
6484
6485 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6486                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6487         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6488 {
6489         struct io_timeout_data *io;
6490         struct io_kiocb *req;
6491         bool found = false;
6492
6493         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6494                 found = user_data == req->user_data;
6495                 if (found)
6496                         break;
6497         }
6498         if (!found)
6499                 return -ENOENT;
6500
6501         io = req->async_data;
6502         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6503                 return -EALREADY;
6504         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6505         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6506         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6507         return 0;
6508 }
6509
6510 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6511                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6512         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6513 {
6514         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6515         struct io_timeout_data *data;
6516
6517         if (IS_ERR(req))
6518                 return PTR_ERR(req);
6519
6520         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6521         data = req->async_data;
6522         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6523         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6524         data->timer.function = io_timeout_fn;
6525         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6526         return 0;
6527 }
6528
6529 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6530                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6531 {
6532         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6533
6534         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6535                 return -EINVAL;
6536         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6537                 return -EINVAL;
6538         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6539                 return -EINVAL;
6540
6541         tr->ltimeout = false;
6542         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6543         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6544         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6545                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6546                         return -EINVAL;
6547                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6548                         tr->ltimeout = true;
6549                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6550                         return -EINVAL;
6551                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6552                         return -EFAULT;
6553                 if (tr->ts.tv_sec < 0 || tr->ts.tv_nsec < 0)
6554                         return -EINVAL;
6555         } else if (tr->flags) {
6556                 /* timeout removal doesn't support flags */
6557                 return -EINVAL;
6558         }
6559
6560         return 0;
6561 }
6562
6563 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6564 {
6565         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6566                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6567 }
6568
6569 /*
6570  * Remove or update an existing timeout command
6571  */
6572 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6573 {
6574         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6575         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6576         int ret;
6577
6578         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6579                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6580                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6581                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6582                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6583                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6584         } else {
6585                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6586
6587                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6588                 if (tr->ltimeout)
6589                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6590                 else
6591                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6592                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6593         }
6594
6595         if (ret < 0)
6596                 req_set_fail(req);
6597         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6598         return 0;
6599 }
6600
6601 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6602                            bool is_timeout_link)
6603 {
6604         struct io_timeout_data *data;
6605         unsigned flags;
6606         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6607
6608         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6609                 return -EINVAL;
6610         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6611             sqe->splice_fd_in)
6612                 return -EINVAL;
6613         if (off && is_timeout_link)
6614                 return -EINVAL;
6615         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6616         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK |
6617                       IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
6618                 return -EINVAL;
6619         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6620         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6621                 return -EINVAL;
6622
6623         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6624         req->timeout.off = off;
6625         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6626                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6627
6628         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6629                 return -EFAULT;
6630         if (io_alloc_async_data(req))
6631                 return -ENOMEM;
6632
6633         data = req->async_data;
6634         data->req = req;
6635         data->flags = flags;
6636
6637         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6638                 return -EFAULT;
6639
6640         if (data->ts.tv_sec < 0 || data->ts.tv_nsec < 0)
6641                 return -EINVAL;
6642
6643         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6644         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6645         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6646
6647         if (is_timeout_link) {
6648                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6649
6650                 if (!link->head)
6651                         return -EINVAL;
6652                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6653                         return -EINVAL;
6654                 req->timeout.head = link->last;
6655                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6656         }
6657         return 0;
6658 }
6659
6660 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6661 {
6662         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6663         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6664         struct list_head *entry;
6665         u32 tail, off = req->timeout.off;
6666
6667         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6668
6669         /*
6670          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6671          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6672          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6673          */
6674         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6675                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6676                 goto add;
6677         }
6678
6679         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6680         req->timeout.target_seq = tail + off;
6681
6682         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6683          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6684          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6685          */
6686         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6687
6688         /*
6689          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6690          * the one we need first.
6691          */
6692         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6693                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6694                                                   timeout.list);
6695
6696                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6697                         continue;
6698                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6699                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6700                         break;
6701         }
6702 add:
6703         list_add(&req->timeout.list, entry);
6704         data->timer.function = io_timeout_fn;
6705         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6706         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6707         return 0;
6708 }
6709
6710 struct io_cancel_data {
6711         struct io_ring_ctx *ctx;
6712         u64 user_data;
6713 };
6714
6715 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6716 {
6717         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6718         struct io_cancel_data *cd = data;
6719
6720         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6721 }
6722
6723 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6724                                struct io_ring_ctx *ctx)
6725 {
6726         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6727         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6728         int ret = 0;
6729
6730         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6731                 return -ENOENT;
6732
6733         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6734         switch (cancel_ret) {
6735         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6736                 ret = 0;
6737                 break;
6738         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6739                 ret = -EALREADY;
6740                 break;
6741         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6742                 ret = -ENOENT;
6743                 break;
6744         }
6745
6746         return ret;
6747 }
6748
6749 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6750 {
6751         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6752         int ret;
6753
6754         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6755
6756         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6757         /*
6758          * Fall-through even for -EALREADY, as we may have poll armed
6759          * that need unarming.
6760          */
6761         if (!ret)
6762                 return 0;
6763
6764         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6765         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6766         if (ret != -ENOENT)
6767                 goto out;
6768
6769         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6770         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6771         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6772 out:
6773         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6774         return ret;
6775 }
6776
6777 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6778                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6779 {
6780         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6781                 return -EINVAL;
6782         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6783                 return -EINVAL;
6784         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6785             sqe->splice_fd_in)
6786                 return -EINVAL;
6787
6788         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6789         return 0;
6790 }
6791
6792 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6793 {
6794         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6795         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6796         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6797         struct io_tctx_node *node;
6798         int ret;
6799
6800         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6801         if (ret != -ENOENT)
6802                 goto done;
6803
6804         /* slow path, try all io-wq's */
6805         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6806         ret = -ENOENT;
6807         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6808                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6809
6810                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6811                 if (ret != -ENOENT)
6812                         break;
6813         }
6814         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6815 done:
6816         if (ret < 0)
6817                 req_set_fail(req);
6818         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6819         return 0;
6820 }
6821
6822 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6823                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6824 {
6825         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6826                 return -EINVAL;
6827         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6828                 return -EINVAL;
6829
6830         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6831         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6832         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6833                 return -EINVAL;
6834         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6835         return 0;
6836 }
6837
6838 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6839 {
6840         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6841         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6842         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6843         int ret;
6844
6845         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6846         up.data = req->rsrc_update.arg;
6847         up.nr = 0;
6848         up.tags = 0;
6849         up.resv = 0;
6850         up.resv2 = 0;
6851
6852         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6853         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6854                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6855         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6856
6857         if (ret < 0)
6858                 req_set_fail(req);
6859         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6860         return 0;
6861 }
6862
6863 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6864 {
6865         switch (req->opcode) {
6866         case IORING_OP_NOP:
6867                 return 0;
6868         case IORING_OP_READV:
6869         case IORING_OP_READ_FIXED:
6870         case IORING_OP_READ:
6871         case IORING_OP_WRITEV:
6872         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6873         case IORING_OP_WRITE:
6874                 return io_prep_rw(req, sqe);
6875         case IORING_OP_POLL_ADD:
6876                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6877         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6878                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6879         case IORING_OP_FSYNC:
6880                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6881         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6882                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6883         case IORING_OP_SENDMSG:
6884         case IORING_OP_SEND:
6885                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6886         case IORING_OP_RECVMSG:
6887         case IORING_OP_RECV:
6888                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6889         case IORING_OP_CONNECT:
6890                 return io_connect_prep(req, sqe);
6891         case IORING_OP_TIMEOUT:
6892                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6893         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6894                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6895         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6896                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6897         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6898                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6899         case IORING_OP_ACCEPT:
6900                 return io_accept_prep(req, sqe);
6901         case IORING_OP_FALLOCATE:
6902                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6903         case IORING_OP_OPENAT:
6904                 return io_openat_prep(req, sqe);
6905         case IORING_OP_CLOSE:
6906                 return io_close_prep(req, sqe);
6907         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6908                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6909         case IORING_OP_STATX:
6910                 return io_statx_prep(req, sqe);
6911         case IORING_OP_FADVISE:
6912                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6913         case IORING_OP_MADVISE:
6914                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6915         case IORING_OP_OPENAT2:
6916                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6917         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6918                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6919         case IORING_OP_SPLICE:
6920                 return io_splice_prep(req, sqe);
6921         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6922                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6923         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6924                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6925         case IORING_OP_TEE:
6926                 return io_tee_prep(req, sqe);
6927         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6928                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6929         case IORING_OP_RENAMEAT:
6930                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6931         case IORING_OP_UNLINKAT:
6932                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6933         case IORING_OP_MKDIRAT:
6934                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6935         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6936                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6937         case IORING_OP_LINKAT:
6938                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6939         case IORING_OP_MSG_RING:
6940                 return io_msg_ring_prep(req, sqe);
6941         }
6942
6943         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6944                         req->opcode);
6945         return -EINVAL;
6946 }
6947
6948 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6949 {
6950         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
6951
6952         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
6953         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
6954                 req->file = io_file_get_normal(req, req->fd);
6955         if (!def->needs_async_setup)
6956                 return 0;
6957         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6958                 return -EFAULT;
6959         if (io_alloc_async_data(req))
6960                 return -EAGAIN;
6961
6962         switch (req->opcode) {
6963         case IORING_OP_READV:
6964                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6965         case IORING_OP_WRITEV:
6966                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6967         case IORING_OP_SENDMSG:
6968                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6969         case IORING_OP_RECVMSG:
6970                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6971         case IORING_OP_CONNECT:
6972                 return io_connect_prep_async(req);
6973         }
6974         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6975                     req->opcode);
6976         return -EFAULT;
6977 }
6978
6979 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6980 {
6981         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6982
6983         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6984         io_for_each_link(req, req)
6985                 seq--;
6986         return seq;
6987 }
6988
6989 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6990 {
6991         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6992         struct io_defer_entry *de;
6993         int ret;
6994         u32 seq = io_get_sequence(req);
6995
6996         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6997         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6998         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
6999                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7000 queue:
7001                 ctx->drain_active = false;
7002                 io_req_task_queue(req);
7003                 return;
7004         }
7005         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7006
7007         ret = io_req_prep_async(req);
7008         if (ret) {
7009 fail:
7010                 io_req_complete_failed(req, ret);
7011                 return;
7012         }
7013         io_prep_async_link(req);
7014         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
7015         if (!de) {
7016                 ret = -ENOMEM;
7017                 goto fail;
7018         }
7019
7020         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7021         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
7022                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7023                 kfree(de);
7024                 goto queue;
7025         }
7026
7027         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data, req->opcode);
7028         de->req = req;
7029         de->seq = seq;
7030         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
7031         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7032 }
7033
7034 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
7035 {
7036         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
7037                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
7038                 io_put_kbuf_comp(req);
7039                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
7040         }
7041
7042         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
7043                 switch (req->opcode) {
7044                 case IORING_OP_READV:
7045                 case IORING_OP_READ_FIXED:
7046                 case IORING_OP_READ:
7047                 case IORING_OP_WRITEV:
7048                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
7049                 case IORING_OP_WRITE: {
7050                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
7051
7052                         kfree(io->free_iovec);
7053                         break;
7054                         }
7055                 case IORING_OP_RECVMSG:
7056                 case IORING_OP_SENDMSG: {
7057                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
7058
7059                         kfree(io->free_iov);
7060                         break;
7061                         }
7062                 case IORING_OP_OPENAT:
7063                 case IORING_OP_OPENAT2:
7064                         if (req->open.filename)
7065                                 putname(req->open.filename);
7066                         break;
7067                 case IORING_OP_RENAMEAT:
7068                         putname(req->rename.oldpath);
7069                         putname(req->rename.newpath);
7070                         break;
7071                 case IORING_OP_UNLINKAT:
7072                         putname(req->unlink.filename);
7073                         break;
7074                 case IORING_OP_MKDIRAT:
7075                         putname(req->mkdir.filename);
7076                         break;
7077                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
7078                         putname(req->symlink.oldpath);
7079                         putname(req->symlink.newpath);
7080                         break;
7081                 case IORING_OP_LINKAT:
7082                         putname(req->hardlink.oldpath);
7083                         putname(req->hardlink.newpath);
7084                         break;
7085                 case IORING_OP_STATX:
7086                         if (req->statx.filename)
7087                                 putname(req->statx.filename);
7088                         break;
7089                 }
7090         }
7091         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
7092                 kfree(req->apoll->double_poll);
7093                 kfree(req->apoll);
7094                 req->apoll = NULL;
7095         }
7096         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
7097                 put_cred(req->creds);
7098         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
7099                 kfree(req->async_data);
7100                 req->async_data = NULL;
7101         }
7102         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
7103 }
7104
7105 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7106 {
7107         if (req->file || !io_op_defs[req->opcode].needs_file)
7108                 return true;
7109
7110         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
7111                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->fd, issue_flags);
7112         else
7113                 req->file = io_file_get_normal(req, req->fd);
7114         if (req->file)
7115                 return true;
7116
7117         req_set_fail(req);
7118         req->result = -EBADF;
7119         return false;
7120 }
7121
7122 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7123 {
7124         const struct cred *creds = NULL;
7125         int ret;
7126
7127         if (unlikely(!io_assign_file(req, issue_flags)))
7128                 return -EBADF;
7129
7130         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
7131                 creds = override_creds(req->creds);
7132
7133         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
7134                 audit_uring_entry(req->opcode);
7135
7136         switch (req->opcode) {
7137         case IORING_OP_NOP:
7138                 ret = io_nop(req, issue_flags);
7139                 break;
7140         case IORING_OP_READV:
7141         case IORING_OP_READ_FIXED:
7142         case IORING_OP_READ:
7143                 ret = io_read(req, issue_flags);
7144                 break;
7145         case IORING_OP_WRITEV:
7146         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
7147         case IORING_OP_WRITE:
7148                 ret = io_write(req, issue_flags);
7149                 break;
7150         case IORING_OP_FSYNC:
7151                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
7152                 break;
7153         case IORING_OP_POLL_ADD:
7154                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
7155                 break;
7156         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
7157                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
7158                 break;
7159         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
7160                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
7161                 break;
7162         case IORING_OP_SENDMSG:
7163                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
7164                 break;
7165         case IORING_OP_SEND:
7166                 ret = io_send(req, issue_flags);
7167                 break;
7168         case IORING_OP_RECVMSG:
7169                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
7170                 break;
7171         case IORING_OP_RECV:
7172                 ret = io_recv(req, issue_flags);
7173                 break;
7174         case IORING_OP_TIMEOUT:
7175                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
7176                 break;
7177         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
7178                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
7179                 break;
7180         case IORING_OP_ACCEPT:
7181                 ret = io_accept(req, issue_flags);
7182                 break;
7183         case IORING_OP_CONNECT:
7184                 ret = io_connect(req, issue_flags);
7185                 break;
7186         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
7187                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
7188                 break;
7189         case IORING_OP_FALLOCATE:
7190                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
7191                 break;
7192         case IORING_OP_OPENAT:
7193                 ret = io_openat(req, issue_flags);
7194                 break;
7195         case IORING_OP_CLOSE:
7196                 ret = io_close(req, issue_flags);
7197                 break;
7198         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
7199                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
7200                 break;
7201         case IORING_OP_STATX:
7202                 ret = io_statx(req, issue_flags);
7203                 break;
7204         case IORING_OP_FADVISE:
7205                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
7206                 break;
7207         case IORING_OP_MADVISE:
7208                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
7209                 break;
7210         case IORING_OP_OPENAT2:
7211                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
7212                 break;
7213         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
7214                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
7215                 break;
7216         case IORING_OP_SPLICE:
7217                 ret = io_splice(req, issue_flags);
7218                 break;
7219         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
7220                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
7221                 break;
7222         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
7223                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
7224                 break;
7225         case IORING_OP_TEE:
7226                 ret = io_tee(req, issue_flags);
7227                 break;
7228         case IORING_OP_SHUTDOWN:
7229                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
7230                 break;
7231         case IORING_OP_RENAMEAT:
7232                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
7233                 break;
7234         case IORING_OP_UNLINKAT:
7235                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
7236                 break;
7237         case IORING_OP_MKDIRAT:
7238                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
7239                 break;
7240         case IORING_OP_SYMLINKAT:
7241                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
7242                 break;
7243         case IORING_OP_LINKAT:
7244                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
7245                 break;
7246         case IORING_OP_MSG_RING:
7247                 ret = io_msg_ring(req, issue_flags);
7248                 break;
7249         default:
7250                 ret = -EINVAL;
7251                 break;
7252         }
7253
7254         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
7255                 audit_uring_exit(!ret, ret);
7256
7257         if (creds)
7258                 revert_creds(creds);
7259         if (ret)
7260                 return ret;
7261         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
7262         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
7263                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
7264
7265         return 0;
7266 }
7267
7268 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
7269 {
7270         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7271
7272         req = io_put_req_find_next(req);
7273         return req ? &req->work : NULL;
7274 }
7275
7276 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
7277 {
7278         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7279         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
7280         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
7281         bool needs_poll = false;
7282         struct io_kiocb *timeout;
7283         int ret = 0, err = -ECANCELED;
7284
7285         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
7286         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
7287                 __io_req_set_refcount(req, 2);
7288         else
7289                 req_ref_get(req);
7290
7291         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7292         if (timeout)
7293                 io_queue_linked_timeout(timeout);
7294
7295
7296         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
7297         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
7298 fail:
7299                 io_req_task_queue_fail(req, err);
7300                 return;
7301         }
7302         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
7303                 err = -EBADF;
7304                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
7305                 goto fail;
7306         }
7307
7308         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
7309                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
7310
7311                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
7312                         needs_poll = true;
7313                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
7314                 }
7315         }
7316
7317         do {
7318                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
7319                 if (ret != -EAGAIN)
7320                         break;
7321                 /*
7322                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
7323                  * forcing a sync submission from here, since we can't
7324                  * wait for request slots on the block side.
7325                  */
7326                 if (!needs_poll) {
7327                         cond_resched();
7328                         continue;
7329                 }
7330
7331                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
7332                         return;
7333                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
7334                 needs_poll = false;
7335                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
7336         } while (1);
7337
7338         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
7339         if (ret)
7340                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
7341 }
7342
7343 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
7344                                                        unsigned i)
7345 {
7346         return &table->files[i];
7347 }
7348
7349 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
7350                                               int index)
7351 {
7352         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
7353
7354         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
7355 }
7356
7357 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
7358 {
7359         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
7360
7361         file_ptr |= io_file_get_flags(file);
7362         file_slot->file_ptr = file_ptr;
7363 }
7364
7365 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
7366                                              unsigned int issue_flags)
7367 {
7368         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7369         struct file *file = NULL;
7370         unsigned long file_ptr;
7371
7372         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
7373                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7374
7375         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
7376                 goto out;
7377         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
7378         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
7379         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
7380         file_ptr &= ~FFS_MASK;
7381         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
7382         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
7383         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
7384 out:
7385         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
7386                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7387         return file;
7388 }
7389
7390 /*
7391  * Drop the file for requeue operations. Only used of req->file is the
7392  * io_uring descriptor itself.
7393  */
7394 static void io_drop_inflight_file(struct io_kiocb *req)
7395 {
7396         if (unlikely(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
7397                 fput(req->file);
7398                 req->file = NULL;
7399                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
7400         }
7401 }
7402
7403 static struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
7404 {
7405         struct file *file = fget(fd);
7406
7407         trace_io_uring_file_get(req->ctx, req, req->user_data, fd);
7408
7409         /* we don't allow fixed io_uring files */
7410         if (file && file->f_op == &io_uring_fops)
7411                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
7412         return file;
7413 }
7414
7415 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
7416 {
7417         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
7418         int ret = -ENOENT;
7419
7420         if (prev) {
7421                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
7422                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
7423                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
7424                 io_put_req(prev);
7425         } else {
7426                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
7427         }
7428 }
7429
7430 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
7431 {
7432         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
7433                                                 struct io_timeout_data, timer);
7434         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
7435         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7436         unsigned long flags;
7437
7438         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
7439         prev = req->timeout.head;
7440         req->timeout.head = NULL;
7441
7442         /*
7443          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
7444          * race with the completion of the linked work.
7445          */
7446         if (prev) {
7447                 io_remove_next_linked(prev);
7448                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
7449                         prev = NULL;
7450         }
7451         list_del(&req->timeout.list);
7452         req->timeout.prev = prev;
7453         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
7454
7455         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
7456         io_req_task_work_add(req, false);
7457         return HRTIMER_NORESTART;
7458 }
7459
7460 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
7461 {
7462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7463
7464         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
7465         /*
7466          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
7467          * before we got a chance to setup the timer
7468          */
7469         if (req->timeout.head) {
7470                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
7471
7472                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
7473                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
7474                                 data->mode);
7475                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
7476         }
7477         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7478         /* drop submission reference */
7479         io_put_req(req);
7480 }
7481
7482 static void io_queue_sqe_arm_apoll(struct io_kiocb *req)
7483         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7484 {
7485         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7486
7487         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
7488         case IO_APOLL_READY:
7489                 io_req_task_queue(req);
7490                 break;
7491         case IO_APOLL_ABORTED:
7492                 /*
7493                  * Queued up for async execution, worker will release
7494                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
7495                  */
7496                 io_queue_async_work(req, NULL);
7497                 break;
7498         case IO_APOLL_OK:
7499                 break;
7500         }
7501
7502         if (linked_timeout)
7503                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7504 }
7505
7506 static inline void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7507         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7508 {
7509         struct io_kiocb *linked_timeout;
7510         int ret;
7511
7512         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
7513
7514         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
7515                 io_req_add_compl_list(req);
7516                 return;
7517         }
7518         /*
7519          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
7520          * doesn't support non-blocking read/write attempts
7521          */
7522         if (likely(!ret)) {
7523                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7524                 if (linked_timeout)
7525                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7526         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7527                 io_queue_sqe_arm_apoll(req);
7528         } else {
7529                 io_req_complete_failed(req, ret);
7530         }
7531 }
7532
7533 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
7534         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7535 {
7536         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7537                 io_req_complete_fail_submit(req);
7538         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
7539                 io_drain_req(req);
7540         } else {
7541                 int ret = io_req_prep_async(req);
7542
7543                 if (unlikely(ret))
7544                         io_req_complete_failed(req, ret);
7545                 else
7546                         io_queue_async_work(req, NULL);
7547         }
7548 }
7549
7550 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7551         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7552 {
7553         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))))
7554                 __io_queue_sqe(req);
7555         else
7556                 io_queue_sqe_fallback(req);
7557 }
7558
7559 /*
7560  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7561  *
7562  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7563  */
7564 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7565                                         struct io_kiocb *req,
7566                                         unsigned int sqe_flags)
7567 {
7568         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7569                 return false;
7570
7571         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7572             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7573                 return false;
7574
7575         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7576                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7577                 return false;
7578
7579         return true;
7580 }
7581
7582 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
7583 {
7584         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7585         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
7586
7587         ctx->drain_active = true;
7588         if (head) {
7589                 /*
7590                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
7591                  * the head request and the next request/link after the current
7592                  * link. Considering sequential execution of links,
7593                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
7594                  * link.
7595                  */
7596                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7597                 ctx->drain_next = true;
7598         }
7599 }
7600
7601 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7602                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7603         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7604 {
7605         unsigned int sqe_flags;
7606         int personality;
7607         u8 opcode;
7608
7609         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7610         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7611         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7612         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7613         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7614         req->file = NULL;
7615         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7616         req->task = current;
7617
7618         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
7619                 req->opcode = 0;
7620                 return -EINVAL;
7621         }
7622         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
7623                 /* enforce forwards compatibility on users */
7624                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
7625                         return -EINVAL;
7626                 if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7627                     !io_op_defs[opcode].buffer_select)
7628                         return -EOPNOTSUPP;
7629                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
7630                         ctx->drain_disabled = true;
7631                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
7632                         if (ctx->drain_disabled)
7633                                 return -EOPNOTSUPP;
7634                         io_init_req_drain(req);
7635                 }
7636         }
7637         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
7638                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7639                         return -EACCES;
7640                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
7641                 if (ctx->drain_active)
7642                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
7643                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
7644                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
7645                         ctx->drain_next = false;
7646                         ctx->drain_active = true;
7647                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7648                 }
7649         }
7650
7651         if (io_op_defs[opcode].needs_file) {
7652                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7653
7654                 req->fd = READ_ONCE(sqe->fd);
7655
7656                 /*
7657                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
7658                  * target is potentially a read/write to block based storage.
7659                  */
7660                 if (state->need_plug && io_op_defs[opcode].plug) {
7661                         state->plug_started = true;
7662                         state->need_plug = false;
7663                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
7664                 }
7665         }
7666
7667         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7668         if (personality) {
7669                 int ret;
7670
7671                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7672                 if (!req->creds)
7673                         return -EINVAL;
7674                 get_cred(req->creds);
7675                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
7676                 if (ret) {
7677                         put_cred(req->creds);
7678                         return ret;
7679                 }
7680                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7681         }
7682
7683         return io_req_prep(req, sqe);
7684 }
7685
7686 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7687                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7688         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7689 {
7690         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7691         int ret;
7692
7693         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7694         if (unlikely(ret)) {
7695                 trace_io_uring_req_failed(sqe, ctx, req, ret);
7696
7697                 /* fail even hard links since we don't submit */
7698                 if (link->head) {
7699                         /*
7700                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7701                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7702                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7703                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7704                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7705                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7706                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7707                          */
7708                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7709                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7710                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7711                         /*
7712                          * the current req is a normal req, we should return
7713                          * error and thus break the submittion loop.
7714                          */
7715                         io_req_complete_failed(req, ret);
7716                         return ret;
7717                 }
7718                 req_fail_link_node(req, ret);
7719         }
7720
7721         /* don't need @sqe from now on */
7722         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->user_data, req->opcode,
7723                                   req->flags, true,
7724                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7725
7726         /*
7727          * If we already have a head request, queue this one for async
7728          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7729          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7730          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7731          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7732          */
7733         if (link->head) {
7734                 struct io_kiocb *head = link->head;
7735
7736                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7737                         ret = io_req_prep_async(req);
7738                         if (unlikely(ret)) {
7739                                 req_fail_link_node(req, ret);
7740                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7741                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7742                         }
7743                 }
7744                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7745                 link->last->link = req;
7746                 link->last = req;
7747
7748                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
7749                         return 0;
7750                 /* last request of a link, enqueue the link */
7751                 link->head = NULL;
7752                 req = head;
7753         } else if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7754                 link->head = req;
7755                 link->last = req;
7756                 return 0;
7757         }
7758
7759         io_queue_sqe(req);
7760         return 0;
7761 }
7762
7763 /*
7764  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7765  */
7766 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
7767 {
7768         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7769
7770         if (state->link.head)
7771                 io_queue_sqe(state->link.head);
7772         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
7773         io_submit_flush_completions(ctx);
7774         if (state->plug_started)
7775                 blk_finish_plug(&state->plug);
7776 }
7777
7778 /*
7779  * Start submission side cache.
7780  */
7781 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7782                                   unsigned int max_ios)
7783 {
7784         state->plug_started = false;
7785         state->need_plug = max_ios > 2;
7786         state->submit_nr = max_ios;
7787         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7788         state->link.head = NULL;
7789 }
7790
7791 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7792 {
7793         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7794
7795         /*
7796          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7797          * since once we write the new head, the application could
7798          * write new data to them.
7799          */
7800         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7801 }
7802
7803 /*
7804  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7805  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7806  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7807  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7808  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7809  * prevent a re-load down the line.
7810  */
7811 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7812 {
7813         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7814         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7815
7816         /*
7817          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7818          *
7819          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7820          *    head updates.
7821          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7822          *    though the application is the one updating it.
7823          */
7824         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7825         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7826                 return &ctx->sq_sqes[head];
7827
7828         /* drop invalid entries */
7829         ctx->cq_extra--;
7830         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7831                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7832         return NULL;
7833 }
7834
7835 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7836         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7837 {
7838         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
7839         int submitted = 0;
7840
7841         if (unlikely(!entries))
7842                 return 0;
7843         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7844         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
7845         io_get_task_refs(nr);
7846
7847         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7848         do {
7849                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7850                 struct io_kiocb *req;
7851
7852                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx))) {
7853                         if (!submitted)
7854                                 submitted = -EAGAIN;
7855                         break;
7856                 }
7857                 req = io_alloc_req(ctx);
7858                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7859                 if (unlikely(!sqe)) {
7860                         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
7861                         break;
7862                 }
7863                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7864                 submitted++;
7865                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) {
7866                         /*
7867                          * Continue submitting even for sqe failure if the
7868                          * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
7869                          */
7870                         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL))
7871                                 break;
7872                 }
7873         } while (submitted < nr);
7874
7875         if (unlikely(submitted != nr)) {
7876                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7877                 int unused = nr - ref_used;
7878
7879                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7880         }
7881
7882         io_submit_state_end(ctx);
7883          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7884         io_commit_sqring(ctx);
7885
7886         return submitted;
7887 }
7888
7889 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7890 {
7891         return READ_ONCE(sqd->state);
7892 }
7893
7894 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7895 {
7896         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7897         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7898         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7899                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7900         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7901 }
7902
7903 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7904 {
7905         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7906         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7907                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7908         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7909 }
7910
7911 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7912 {
7913         unsigned int to_submit;
7914         int ret = 0;
7915
7916         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7917         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7918         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7919                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7920
7921         if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7922                 const struct cred *creds = NULL;
7923
7924                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7925                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7926
7927                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7928                 if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
7929                         io_do_iopoll(ctx, true);
7930
7931                 /*
7932                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7933                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7934                  */
7935                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7936                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7937                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7938                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7939
7940                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7941                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7942                 if (creds)
7943                         revert_creds(creds);
7944         }
7945
7946         return ret;
7947 }
7948
7949 static __cold void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7950 {
7951         struct io_ring_ctx *ctx;
7952         unsigned sq_thread_idle = 0;
7953
7954         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7955                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7956         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7957 }
7958
7959 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7960 {
7961         bool did_sig = false;
7962         struct ksignal ksig;
7963
7964         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7965             signal_pending(current)) {
7966                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7967                 if (signal_pending(current))
7968                         did_sig = get_signal(&ksig);
7969                 cond_resched();
7970                 mutex_lock(&sqd->lock);
7971         }
7972         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7973 }
7974
7975 static int io_sq_thread(void *data)
7976 {
7977         struct io_sq_data *sqd = data;
7978         struct io_ring_ctx *ctx;
7979         unsigned long timeout = 0;
7980         char buf[TASK_COMM_LEN];
7981         DEFINE_WAIT(wait);
7982
7983         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7984         set_task_comm(current, buf);
7985
7986         if (sqd->sq_cpu != -1)
7987                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7988         else
7989                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7990         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7991
7992         audit_alloc_kernel(current);
7993
7994         mutex_lock(&sqd->lock);
7995         while (1) {
7996                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7997
7998                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7999                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
8000                                 break;
8001                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
8002                 }
8003
8004                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
8005                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
8006                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
8007
8008                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)))
8009                                 sqt_spin = true;
8010                 }
8011                 if (io_run_task_work())
8012                         sqt_spin = true;
8013
8014                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
8015                         cond_resched();
8016                         if (sqt_spin)
8017                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
8018                         continue;
8019                 }
8020
8021                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8022                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !task_work_pending(current)) {
8023                         bool needs_sched = true;
8024
8025                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
8026                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
8027
8028                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
8029                                     !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
8030                                         needs_sched = false;
8031                                         break;
8032                                 }
8033
8034                                 /*
8035                                  * Ensure the store of the wakeup flag is not
8036                                  * reordered with the load of the SQ tail
8037                                  */
8038                                 smp_mb();
8039
8040                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
8041                                         needs_sched = false;
8042                                         break;
8043                                 }
8044                         }
8045
8046                         if (needs_sched) {
8047                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
8048                                 schedule();
8049                                 mutex_lock(&sqd->lock);
8050                         }
8051                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
8052                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
8053                 }
8054
8055                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
8056                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
8057         }
8058
8059         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
8060         sqd->thread = NULL;
8061         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
8062                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
8063         io_run_task_work();
8064         mutex_unlock(&sqd->lock);
8065
8066         audit_free(current);
8067
8068         complete(&sqd->exited);
8069         do_exit(0);
8070 }
8071
8072 struct io_wait_queue {
8073         struct wait_queue_entry wq;
8074         struct io_ring_ctx *ctx;
8075         unsigned cq_tail;
8076         unsigned nr_timeouts;
8077 };
8078
8079 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
8080 {
8081         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
8082         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
8083
8084         /*
8085          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
8086          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
8087          * regardless of event count.
8088          */
8089         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
8090 }
8091
8092 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
8093                             int wake_flags, void *key)
8094 {
8095         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
8096                                                         wq);
8097
8098         /*
8099          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
8100          * the task, and the next invocation will do it.
8101          */
8102         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
8103                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
8104         return -1;
8105 }
8106
8107 static int io_run_task_work_sig(void)
8108 {
8109         if (io_run_task_work())
8110                 return 1;
8111         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
8112                 return -ERESTARTSYS;
8113         if (task_sigpending(current))
8114                 return -EINTR;
8115         return 0;
8116 }
8117
8118 /* when returns >0, the caller should retry */
8119 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
8120                                           struct io_wait_queue *iowq,
8121                                           ktime_t timeout)
8122 {
8123         int ret;
8124
8125         /* make sure we run task_work before checking for signals */
8126         ret = io_run_task_work_sig();
8127         if (ret || io_should_wake(iowq))
8128                 return ret;
8129         /* let the caller flush overflows, retry */
8130         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8131                 return 1;
8132
8133         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
8134                 return -ETIME;
8135         return 1;
8136 }
8137
8138 /*
8139  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
8140  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
8141  */
8142 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
8143                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
8144                           struct __kernel_timespec __user *uts)
8145 {
8146         struct io_wait_queue iowq;
8147         struct io_rings *rings = ctx->rings;
8148         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
8149         int ret;
8150
8151         do {
8152                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
8153                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
8154                         return 0;
8155                 if (!io_run_task_work())
8156                         break;
8157         } while (1);
8158
8159         if (sig) {
8160 #ifdef CONFIG_COMPAT
8161                 if (in_compat_syscall())
8162                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
8163                                                       sigsz);
8164                 else
8165 #endif
8166                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
8167
8168                 if (ret)
8169                         return ret;
8170         }
8171
8172         if (uts) {
8173                 struct timespec64 ts;
8174
8175                 if (get_timespec64(&ts, uts))
8176                         return -EFAULT;
8177                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
8178         }
8179
8180         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
8181         iowq.wq.private = current;
8182         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
8183         iowq.ctx = ctx;
8184         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
8185         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
8186
8187         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
8188         do {
8189                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
8190                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
8191                         ret = -EBUSY;
8192                         break;
8193                 }
8194                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
8195                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
8196                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
8197                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
8198                 cond_resched();
8199         } while (ret > 0);
8200
8201         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
8202
8203         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
8204 }
8205
8206 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
8207 {
8208         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
8209
8210         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
8211                 kfree(table[i]);
8212         kfree(table);
8213 }
8214
8215 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
8216 {
8217         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
8218         size_t init_size = size;
8219         void **table;
8220
8221         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
8222         if (!table)
8223                 return NULL;
8224
8225         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
8226                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
8227
8228                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
8229                 if (!table[i]) {
8230                         io_free_page_table(table, init_size);
8231                         return NULL;
8232                 }
8233                 size -= this_size;
8234         }
8235         return table;
8236 }
8237
8238 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
8239 {
8240         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
8241         kfree(ref_node);
8242 }
8243
8244 static __cold void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
8245 {
8246         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
8247         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
8248         unsigned long flags;
8249         bool first_add = false;
8250         unsigned long delay = HZ;
8251
8252         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
8253         node->done = true;
8254
8255         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
8256         if (node->rsrc_data->quiesce)
8257                 delay = 0;
8258
8259         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
8260                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
8261                                             struct io_rsrc_node, node);
8262                 /* recycle ref nodes in order */
8263                 if (!node->done)
8264                         break;
8265                 list_del(&node->node);
8266                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
8267         }
8268         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
8269
8270         if (first_add)
8271                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
8272 }
8273
8274 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(void)
8275 {
8276         struct io_rsrc_node *ref_node;
8277
8278         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
8279         if (!ref_node)
8280                 return NULL;
8281
8282         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
8283                             0, GFP_KERNEL)) {
8284                 kfree(ref_node);
8285                 return NULL;
8286         }
8287         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
8288         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
8289         ref_node->done = false;
8290         return ref_node;
8291 }
8292
8293 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
8294                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
8295         __must_hold(&ctx->uring_lock)
8296 {
8297         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
8298         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
8299
8300         io_rsrc_refs_drop(ctx);
8301
8302         if (data_to_kill) {
8303                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
8304
8305                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
8306                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
8307                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
8308                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
8309
8310                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
8311                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
8312                 ctx->rsrc_node = NULL;
8313         }
8314
8315         if (!ctx->rsrc_node) {
8316                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
8317                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
8318         }
8319 }
8320
8321 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8322 {
8323         if (ctx->rsrc_backup_node)
8324                 return 0;
8325         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc();
8326         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
8327 }
8328
8329 static __cold int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
8330                                       struct io_ring_ctx *ctx)
8331 {
8332         int ret;
8333
8334         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
8335         if (data->quiesce)
8336                 return -ENXIO;
8337
8338         data->quiesce = true;
8339         do {
8340                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8341                 if (ret)
8342                         break;
8343                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8344
8345                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
8346                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
8347                         break;
8348                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8349                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8350                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
8351                 if (!ret) {
8352                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8353                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
8354                                 /*
8355                                  * it has been revived by another thread while
8356                                  * we were unlocked
8357                                  */
8358                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8359                         } else {
8360                                 break;
8361                         }
8362                 }
8363
8364                 atomic_inc(&data->refs);
8365                 /* wait for all works potentially completing data->done */
8366                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8367                 reinit_completion(&data->done);
8368
8369                 ret = io_run_task_work_sig();
8370                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8371         } while (ret >= 0);
8372         data->quiesce = false;
8373
8374         return ret;
8375 }
8376
8377 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
8378 {
8379         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
8380         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
8381
8382         return &data->tags[table_idx][off];
8383 }
8384
8385 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
8386 {
8387         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
8388
8389         if (data->tags)
8390                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
8391         kfree(data);
8392 }
8393
8394 static __cold int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
8395                                      u64 __user *utags, unsigned nr,
8396                                      struct io_rsrc_data **pdata)
8397 {
8398         struct io_rsrc_data *data;
8399         int ret = -ENOMEM;
8400         unsigned i;
8401
8402         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
8403         if (!data)
8404                 return -ENOMEM;
8405         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
8406         if (!data->tags) {
8407                 kfree(data);
8408                 return -ENOMEM;
8409         }
8410
8411         data->nr = nr;
8412         data->ctx = ctx;
8413         data->do_put = do_put;
8414         if (utags) {
8415                 ret = -EFAULT;
8416                 for (i = 0; i < nr; i++) {
8417                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
8418
8419                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
8420                                            sizeof(*tag_slot)))
8421                                 goto fail;
8422                 }
8423         }
8424
8425         atomic_set(&data->refs, 1);
8426         init_completion(&data->done);
8427         *pdata = data;
8428         return 0;
8429 fail:
8430         io_rsrc_data_free(data);
8431         return ret;
8432 }
8433
8434 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
8435 {
8436         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
8437                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
8438         return !!table->files;
8439 }
8440
8441 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
8442 {
8443         kvfree(table->files);
8444         table->files = NULL;
8445 }
8446
8447 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8448 {
8449 #if defined(CONFIG_UNIX)
8450         if (ctx->ring_sock) {
8451                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8452                 struct sk_buff *skb;
8453
8454                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
8455                         kfree_skb(skb);
8456         }
8457 #else
8458         int i;
8459
8460         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8461                 struct file *file;
8462
8463                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8464                 if (file)
8465                         fput(file);
8466         }
8467 #endif
8468         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8469         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8470         ctx->file_data = NULL;
8471         ctx->nr_user_files = 0;
8472 }
8473
8474 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8475 {
8476         int ret;
8477
8478         if (!ctx->file_data)
8479                 return -ENXIO;
8480         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
8481         if (!ret)
8482                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8483         return ret;
8484 }
8485
8486 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
8487         __releases(&sqd->lock)
8488 {
8489         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
8490
8491         /*
8492          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
8493          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
8494          */
8495         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
8496         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
8497                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
8498         mutex_unlock(&sqd->lock);
8499 }
8500
8501 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
8502         __acquires(&sqd->lock)
8503 {
8504         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
8505
8506         atomic_inc(&sqd->park_pending);
8507         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
8508         mutex_lock(&sqd->lock);
8509         if (sqd->thread)
8510                 wake_up_process(sqd->thread);
8511 }
8512
8513 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
8514 {
8515         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
8516         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
8517
8518         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
8519         mutex_lock(&sqd->lock);
8520         if (sqd->thread)
8521                 wake_up_process(sqd->thread);
8522         mutex_unlock(&sqd->lock);
8523         wait_for_completion(&sqd->exited);
8524 }
8525
8526 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
8527 {
8528         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
8529                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
8530
8531                 io_sq_thread_stop(sqd);
8532                 kfree(sqd);
8533         }
8534 }
8535
8536 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
8537 {
8538         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8539
8540         if (sqd) {
8541                 io_sq_thread_park(sqd);
8542                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8543                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8544                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8545
8546                 io_put_sq_data(sqd);
8547                 ctx->sq_data = NULL;
8548         }
8549 }
8550
8551 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
8552 {
8553         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8554         struct io_sq_data *sqd;
8555         struct fd f;
8556
8557         f = fdget(p->wq_fd);
8558         if (!f.file)
8559                 return ERR_PTR(-ENXIO);
8560         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8561                 fdput(f);
8562                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8563         }
8564
8565         ctx_attach = f.file->private_data;
8566         sqd = ctx_attach->sq_data;
8567         if (!sqd) {
8568                 fdput(f);
8569                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8570         }
8571         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8572                 fdput(f);
8573                 return ERR_PTR(-EPERM);
8574         }
8575
8576         refcount_inc(&sqd->refs);
8577         fdput(f);
8578         return sqd;
8579 }
8580
8581 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8582                                          bool *attached)
8583 {
8584         struct io_sq_data *sqd;
8585
8586         *attached = false;
8587         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8588                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8589                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8590                         *attached = true;
8591                         return sqd;
8592                 }
8593                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8594                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8595                         return sqd;
8596         }
8597
8598         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8599         if (!sqd)
8600                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8601
8602         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8603         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8604         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8605         mutex_init(&sqd->lock);
8606         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8607         init_completion(&sqd->exited);
8608         return sqd;
8609 }
8610
8611 #if defined(CONFIG_UNIX)
8612 /*
8613  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8614  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8615  * loops in the file referencing.
8616  */
8617 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8618 {
8619         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8620         struct scm_fp_list *fpl;
8621         struct sk_buff *skb;
8622         int i, nr_files;
8623
8624         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8625         if (!fpl)
8626                 return -ENOMEM;
8627
8628         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8629         if (!skb) {
8630                 kfree(fpl);
8631                 return -ENOMEM;
8632         }
8633
8634         skb->sk = sk;
8635
8636         nr_files = 0;
8637         fpl->user = get_uid(current_user());
8638         for (i = 0; i < nr; i++) {
8639                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8640
8641                 if (!file)
8642                         continue;
8643                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8644                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8645                 nr_files++;
8646         }
8647
8648         if (nr_files) {
8649                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8650                 fpl->count = nr_files;
8651                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8652                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8653                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8654                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8655
8656                 for (i = 0; i < nr; i++) {
8657                         struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8658
8659                         if (file)
8660                                 fput(file);
8661                 }
8662         } else {
8663                 kfree_skb(skb);
8664                 free_uid(fpl->user);
8665                 kfree(fpl);
8666         }
8667
8668         return 0;
8669 }
8670
8671 /*
8672  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8673  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8674  * garbage collection to take care of this problem for us.
8675  */
8676 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8677 {
8678         unsigned left, total;
8679         int ret = 0;
8680
8681         total = 0;
8682         left = ctx->nr_user_files;
8683         while (left) {
8684                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8685
8686                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8687                 if (ret)
8688                         break;
8689                 left -= this_files;
8690                 total += this_files;
8691         }
8692
8693         if (!ret)
8694                 return 0;
8695
8696         while (total < ctx->nr_user_files) {
8697                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8698
8699                 if (file)
8700                         fput(file);
8701                 total++;
8702         }
8703
8704         return ret;
8705 }
8706 #else
8707 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8708 {
8709         return 0;
8710 }
8711 #endif
8712
8713 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8714 {
8715         struct file *file = prsrc->file;
8716 #if defined(CONFIG_UNIX)
8717         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8718         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8719         struct sk_buff *skb;
8720         int i;
8721
8722         __skb_queue_head_init(&list);
8723
8724         /*
8725          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8726          * remove this entry and rearrange the file array.
8727          */
8728         skb = skb_dequeue(head);
8729         while (skb) {
8730                 struct scm_fp_list *fp;
8731
8732                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8733                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8734                         int left;
8735
8736                         if (fp->fp[i] != file)
8737                                 continue;
8738
8739                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8740                         left = fp->count - 1 - i;
8741                         if (left) {
8742                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8743                                                 left * sizeof(struct file *));
8744                         }
8745                         fp->count--;
8746                         if (!fp->count) {
8747                                 kfree_skb(skb);
8748                                 skb = NULL;
8749                         } else {
8750                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8751                         }
8752                         fput(file);
8753                         file = NULL;
8754                         break;
8755                 }
8756
8757                 if (!file)
8758                         break;
8759
8760                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8761
8762                 skb = skb_dequeue(head);
8763         }
8764
8765         if (skb_peek(&list)) {
8766                 spin_lock_irq(&head->lock);
8767                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8768                         __skb_queue_tail(head, skb);
8769                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8770         }
8771 #else
8772         fput(file);
8773 #endif
8774 }
8775
8776 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8777 {
8778         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8779         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8780         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8781
8782         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8783                 list_del(&prsrc->list);
8784
8785                 if (prsrc->tag) {
8786                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8787
8788                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8789                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8790                         io_fill_cqe_aux(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8791                         io_commit_cqring(ctx);
8792                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8793                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8794                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8795                 }
8796
8797                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8798                 kfree(prsrc);
8799         }
8800
8801         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8802         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8803                 complete(&rsrc_data->done);
8804 }
8805
8806 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8807 {
8808         struct io_ring_ctx *ctx;
8809         struct llist_node *node;
8810
8811         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8812         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8813
8814         while (node) {
8815                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8816                 struct llist_node *next = node->next;
8817
8818                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8819                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8820                 node = next;
8821         }
8822 }
8823
8824 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8825                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8826 {
8827         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8828         struct file *file;
8829         int fd, ret;
8830         unsigned i;
8831
8832         if (ctx->file_data)
8833                 return -EBUSY;
8834         if (!nr_args)
8835                 return -EINVAL;
8836         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8837                 return -EMFILE;
8838         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8839                 return -EMFILE;
8840         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8841         if (ret)
8842                 return ret;
8843         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8844                                  &ctx->file_data);
8845         if (ret)
8846                 return ret;
8847
8848         ret = -ENOMEM;
8849         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8850                 goto out_free;
8851
8852         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8853                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8854                         ret = -EFAULT;
8855                         goto out_fput;
8856                 }
8857                 /* allow sparse sets */
8858                 if (fd == -1) {
8859                         ret = -EINVAL;
8860                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8861                                 goto out_fput;
8862                         continue;
8863                 }
8864
8865                 file = fget(fd);
8866                 ret = -EBADF;
8867                 if (unlikely(!file))
8868                         goto out_fput;
8869
8870                 /*
8871                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8872                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8873                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8874                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8875                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8876                  */
8877                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8878                         fput(file);
8879                         goto out_fput;
8880                 }
8881                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8882         }
8883
8884         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8885         if (ret) {
8886                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8887                 return ret;
8888         }
8889
8890         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8891         return ret;
8892 out_fput:
8893         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8894                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8895                 if (file)
8896                         fput(file);
8897         }
8898         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8899         ctx->nr_user_files = 0;
8900 out_free:
8901         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8902         ctx->file_data = NULL;
8903         return ret;
8904 }
8905
8906 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8907                                 int index)
8908 {
8909 #if defined(CONFIG_UNIX)
8910         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8911         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8912         struct sk_buff *skb;
8913
8914         /*
8915          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8916          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8917          * and filling it in.
8918          */
8919         spin_lock_irq(&head->lock);
8920         skb = skb_peek(head);
8921         if (skb) {
8922                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8923
8924                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8925                         __skb_unlink(skb, head);
8926                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8927                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8928                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8929                         fpl->count++;
8930                         spin_lock_irq(&head->lock);
8931                         __skb_queue_head(head, skb);
8932                 } else {
8933                         skb = NULL;
8934                 }
8935         }
8936         spin_unlock_irq(&head->lock);
8937
8938         if (skb) {
8939                 fput(file);
8940                 return 0;
8941         }
8942
8943         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8944 #else
8945         return 0;
8946 #endif
8947 }
8948
8949 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8950                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8951 {
8952         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
8953         struct io_rsrc_put *prsrc;
8954
8955         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8956         if (!prsrc)
8957                 return -ENOMEM;
8958
8959         prsrc->tag = *tag_slot;
8960         *tag_slot = 0;
8961         prsrc->rsrc = rsrc;
8962         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8963         return 0;
8964 }
8965
8966 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8967                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8968 {
8969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8970         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8971         bool needs_switch = false;
8972         struct io_fixed_file *file_slot;
8973         int ret = -EBADF;
8974
8975         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8976         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8977                 goto err;
8978         ret = -ENXIO;
8979         if (!ctx->file_data)
8980                 goto err;
8981         ret = -EINVAL;
8982         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8983                 goto err;
8984
8985         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8986         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8987
8988         if (file_slot->file_ptr) {
8989                 struct file *old_file;
8990
8991                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8992                 if (ret)
8993                         goto err;
8994
8995                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8996                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8997                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8998                 if (ret)
8999                         goto err;
9000                 file_slot->file_ptr = 0;
9001                 needs_switch = true;
9002         }
9003
9004         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
9005         io_fixed_file_set(file_slot, file);
9006         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
9007         if (ret) {
9008                 file_slot->file_ptr = 0;
9009                 goto err;
9010         }
9011
9012         ret = 0;
9013 err:
9014         if (needs_switch)
9015                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
9016         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
9017         if (ret)
9018                 fput(file);
9019         return ret;
9020 }
9021
9022 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
9023 {
9024         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
9025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
9026         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
9027         struct io_fixed_file *file_slot;
9028         struct file *file;
9029         int ret;
9030
9031         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
9032         ret = -ENXIO;
9033         if (unlikely(!ctx->file_data))
9034                 goto out;
9035         ret = -EINVAL;
9036         if (offset >= ctx->nr_user_files)
9037                 goto out;
9038         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9039         if (ret)
9040                 goto out;
9041
9042         offset = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
9043         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, offset);
9044         ret = -EBADF;
9045         if (!file_slot->file_ptr)
9046                 goto out;
9047
9048         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
9049         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
9050         if (ret)
9051                 goto out;
9052
9053         file_slot->file_ptr = 0;
9054         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
9055         ret = 0;
9056 out:
9057         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
9058         return ret;
9059 }
9060
9061 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9062                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9063                                  unsigned nr_args)
9064 {
9065         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9066         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
9067         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
9068         struct io_fixed_file *file_slot;
9069         struct file *file;
9070         int fd, i, err = 0;
9071         unsigned int done;
9072         bool needs_switch = false;
9073
9074         if (!ctx->file_data)
9075                 return -ENXIO;
9076         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
9077                 return -EINVAL;
9078
9079         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9080                 u64 tag = 0;
9081
9082                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
9083                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
9084                         err = -EFAULT;
9085                         break;
9086                 }
9087                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
9088                         err = -EINVAL;
9089                         break;
9090                 }
9091                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
9092                         continue;
9093
9094                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
9095                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
9096
9097                 if (file_slot->file_ptr) {
9098                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
9099                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
9100                         if (err)
9101                                 break;
9102                         file_slot->file_ptr = 0;
9103                         needs_switch = true;
9104                 }
9105                 if (fd != -1) {
9106                         file = fget(fd);
9107                         if (!file) {
9108                                 err = -EBADF;
9109                                 break;
9110                         }
9111                         /*
9112                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
9113                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
9114                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
9115                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
9116                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
9117                          * support regular read/write anyway.
9118                          */
9119                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
9120                                 fput(file);
9121                                 err = -EBADF;
9122                                 break;
9123                         }
9124                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
9125                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
9126                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
9127                         if (err) {
9128                                 file_slot->file_ptr = 0;
9129                                 fput(file);
9130                                 break;
9131                         }
9132                 }
9133         }
9134
9135         if (needs_switch)
9136                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
9137         return done ? done : err;
9138 }
9139
9140 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
9141                                         struct task_struct *task)
9142 {
9143         struct io_wq_hash *hash;
9144         struct io_wq_data data;
9145         unsigned int concurrency;
9146
9147         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9148         hash = ctx->hash_map;
9149         if (!hash) {
9150                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
9151                 if (!hash) {
9152                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9153                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9154                 }
9155                 refcount_set(&hash->refs, 1);
9156                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
9157                 ctx->hash_map = hash;
9158         }
9159         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9160
9161         data.hash = hash;
9162         data.task = task;
9163         data.free_work = io_wq_free_work;
9164         data.do_work = io_wq_submit_work;
9165
9166         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
9167         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
9168
9169         return io_wq_create(concurrency, &data);
9170 }
9171
9172 static __cold int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
9173                                               struct io_ring_ctx *ctx)
9174 {
9175         struct io_uring_task *tctx;
9176         int ret;
9177
9178         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
9179         if (unlikely(!tctx))
9180                 return -ENOMEM;
9181
9182         tctx->registered_rings = kcalloc(IO_RINGFD_REG_MAX,
9183                                          sizeof(struct file *), GFP_KERNEL);
9184         if (unlikely(!tctx->registered_rings)) {
9185                 kfree(tctx);
9186                 return -ENOMEM;
9187         }
9188
9189         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
9190         if (unlikely(ret)) {
9191                 kfree(tctx->registered_rings);
9192                 kfree(tctx);
9193                 return ret;
9194         }
9195
9196         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
9197         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
9198                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
9199                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
9200                 kfree(tctx->registered_rings);
9201                 kfree(tctx);
9202                 return ret;
9203         }
9204
9205         xa_init(&tctx->xa);
9206         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
9207         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
9208         task->io_uring = tctx;
9209         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
9210         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
9211         INIT_WQ_LIST(&tctx->prior_task_list);
9212         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
9213         return 0;
9214 }
9215
9216 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
9217 {
9218         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
9219
9220         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
9221         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
9222         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
9223
9224         kfree(tctx->registered_rings);
9225         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
9226         kfree(tctx);
9227         tsk->io_uring = NULL;
9228 }
9229
9230 static __cold int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
9231                                        struct io_uring_params *p)
9232 {
9233         int ret;
9234
9235         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
9236         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
9237                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
9238                 struct fd f;
9239
9240                 f = fdget(p->wq_fd);
9241                 if (!f.file)
9242                         return -ENXIO;
9243                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
9244                         fdput(f);
9245                         return -EINVAL;
9246                 }
9247                 fdput(f);
9248         }
9249         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9250                 struct task_struct *tsk;
9251                 struct io_sq_data *sqd;
9252                 bool attached;
9253
9254                 ret = security_uring_sqpoll();
9255                 if (ret)
9256                         return ret;
9257
9258                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
9259                 if (IS_ERR(sqd)) {
9260                         ret = PTR_ERR(sqd);
9261                         goto err;
9262                 }
9263
9264                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
9265                 ctx->sq_data = sqd;
9266                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
9267                 if (!ctx->sq_thread_idle)
9268                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
9269
9270                 io_sq_thread_park(sqd);
9271                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
9272                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
9273                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
9274                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
9275                 io_sq_thread_unpark(sqd);
9276
9277                 if (ret < 0)
9278                         goto err;
9279                 if (attached)
9280                         return 0;
9281
9282                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
9283                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
9284
9285                         ret = -EINVAL;
9286                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
9287                                 goto err_sqpoll;
9288                         sqd->sq_cpu = cpu;
9289                 } else {
9290                         sqd->sq_cpu = -1;
9291                 }
9292
9293                 sqd->task_pid = current->pid;
9294                 sqd->task_tgid = current->tgid;
9295                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
9296                 if (IS_ERR(tsk)) {
9297                         ret = PTR_ERR(tsk);
9298                         goto err_sqpoll;
9299                 }
9300
9301                 sqd->thread = tsk;
9302                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
9303                 wake_up_new_task(tsk);
9304                 if (ret)
9305                         goto err;
9306         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
9307                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
9308                 ret = -EINVAL;
9309                 goto err;
9310         }
9311
9312         return 0;
9313 err_sqpoll:
9314         complete(&ctx->sq_data->exited);
9315 err:
9316         io_sq_thread_finish(ctx);
9317         return ret;
9318 }
9319
9320 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
9321                                       unsigned long nr_pages)
9322 {
9323         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
9324 }
9325
9326 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
9327                                    unsigned long nr_pages)
9328 {
9329         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
9330
9331         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
9332         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
9333
9334         do {
9335                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
9336                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
9337                 if (new_pages > page_limit)
9338                         return -ENOMEM;
9339         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
9340                                         new_pages) != cur_pages);
9341
9342         return 0;
9343 }
9344
9345 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
9346 {
9347         if (ctx->user)
9348                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
9349
9350         if (ctx->mm_account)
9351                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
9352 }
9353
9354 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
9355 {
9356         int ret;
9357
9358         if (ctx->user) {
9359                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
9360                 if (ret)
9361                         return ret;
9362         }
9363
9364         if (ctx->mm_account)
9365                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
9366
9367         return 0;
9368 }
9369
9370 static void io_mem_free(void *ptr)
9371 {
9372         struct page *page;
9373
9374         if (!ptr)
9375                 return;
9376
9377         page = virt_to_head_page(ptr);
9378         if (put_page_testzero(page))
9379                 free_compound_page(page);
9380 }
9381
9382 static void *io_mem_alloc(size_t size)
9383 {
9384         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
9385
9386         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
9387 }
9388
9389 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
9390                                 size_t *sq_offset)
9391 {
9392         struct io_rings *rings;
9393         size_t off, sq_array_size;
9394
9395         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
9396         if (off == SIZE_MAX)
9397                 return SIZE_MAX;
9398
9399 #ifdef CONFIG_SMP
9400         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
9401         if (off == 0)
9402                 return SIZE_MAX;
9403 #endif
9404
9405         if (sq_offset)
9406                 *sq_offset = off;
9407
9408         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
9409         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
9410                 return SIZE_MAX;
9411
9412         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
9413                 return SIZE_MAX;
9414
9415         return off;
9416 }
9417
9418 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
9419 {
9420         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
9421         unsigned int i;
9422
9423         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
9424                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
9425                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
9426                 if (imu->acct_pages)
9427                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
9428                 kvfree(imu);
9429         }
9430         *slot = NULL;
9431 }
9432
9433 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
9434 {
9435         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
9436         prsrc->buf = NULL;
9437 }
9438
9439 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9440 {
9441         unsigned int i;
9442
9443         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
9444                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
9445         kfree(ctx->user_bufs);
9446         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
9447         ctx->user_bufs = NULL;
9448         ctx->buf_data = NULL;
9449         ctx->nr_user_bufs = 0;
9450 }
9451
9452 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9453 {
9454         int ret;
9455
9456         if (!ctx->buf_data)
9457                 return -ENXIO;
9458
9459         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
9460         if (!ret)
9461                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9462         return ret;
9463 }
9464
9465 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
9466                        void __user *arg, unsigned index)
9467 {
9468         struct iovec __user *src;
9469
9470 #ifdef CONFIG_COMPAT
9471         if (ctx->compat) {
9472                 struct compat_iovec __user *ciovs;
9473                 struct compat_iovec ciov;
9474
9475                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
9476                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
9477                         return -EFAULT;
9478
9479                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
9480                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
9481                 return 0;
9482         }
9483 #endif
9484         src = (struct iovec __user *) arg;
9485         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
9486                 return -EFAULT;
9487         return 0;
9488 }
9489
9490 /*
9491  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
9492  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
9493  * match that one.
9494  *
9495  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
9496  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
9497  * page, not just the constituent pages of a huge page.
9498  */
9499 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
9500                                   int nr_pages, struct page *hpage)
9501 {
9502         int i, j;
9503
9504         /* check current page array */
9505         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9506                 if (!PageCompound(pages[i]))
9507                         continue;
9508                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
9509                         return true;
9510         }
9511
9512         /* check previously registered pages */
9513         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9514                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
9515
9516                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
9517                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
9518                                 continue;
9519                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
9520                                 return true;
9521                 }
9522         }
9523
9524         return false;
9525 }
9526
9527 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
9528                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
9529                                  struct page **last_hpage)
9530 {
9531         int i, ret;
9532
9533         imu->acct_pages = 0;
9534         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9535                 if (!PageCompound(pages[i])) {
9536                         imu->acct_pages++;
9537                 } else {
9538                         struct page *hpage;
9539
9540                         hpage = compound_head(pages[i]);
9541                         if (hpage == *last_hpage)
9542                                 continue;
9543                         *last_hpage = hpage;
9544                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
9545                                 continue;
9546                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
9547                 }
9548         }
9549
9550         if (!imu->acct_pages)
9551                 return 0;
9552
9553         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
9554         if (ret)
9555                 imu->acct_pages = 0;
9556         return ret;
9557 }
9558
9559 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
9560                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
9561                                   struct page **last_hpage)
9562 {
9563         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
9564         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
9565         struct page **pages = NULL;
9566         unsigned long off, start, end, ubuf;
9567         size_t size;
9568         int ret, pret, nr_pages, i;
9569
9570         if (!iov->iov_base) {
9571                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
9572                 return 0;
9573         }
9574
9575         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9576         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9577         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9578         nr_pages = end - start;
9579
9580         *pimu = NULL;
9581         ret = -ENOMEM;
9582
9583         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9584         if (!pages)
9585                 goto done;
9586
9587         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9588                               GFP_KERNEL);
9589         if (!vmas)
9590                 goto done;
9591
9592         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9593         if (!imu)
9594                 goto done;
9595
9596         ret = 0;
9597         mmap_read_lock(current->mm);
9598         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9599                               pages, vmas);
9600         if (pret == nr_pages) {
9601                 /* don't support file backed memory */
9602                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9603                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9604
9605                         if (vma_is_shmem(vma))
9606                                 continue;
9607                         if (vma->vm_file &&
9608                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9609                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9610                                 break;
9611                         }
9612                 }
9613         } else {
9614                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9615         }
9616         mmap_read_unlock(current->mm);
9617         if (ret) {
9618                 /*
9619                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9620                  * release any pages we did get
9621                  */
9622                 if (pret > 0)
9623                         unpin_user_pages(pages, pret);
9624                 goto done;
9625         }
9626
9627         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9628         if (ret) {
9629                 unpin_user_pages(pages, pret);
9630                 goto done;
9631         }
9632
9633         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9634         size = iov->iov_len;
9635         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9636                 size_t vec_len;
9637
9638                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9639                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9640                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9641                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9642                 off = 0;
9643                 size -= vec_len;
9644         }
9645         /* store original address for later verification */
9646         imu->ubuf = ubuf;
9647         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9648         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9649         *pimu = imu;
9650         ret = 0;
9651 done:
9652         if (ret)
9653                 kvfree(imu);
9654         kvfree(pages);
9655         kvfree(vmas);
9656         return ret;
9657 }
9658
9659 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9660 {
9661         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9662         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9663 }
9664
9665 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9666 {
9667         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9668
9669         /*
9670          * Don't impose further limits on the size and buffer
9671          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9672          * submitted if they are wrong.
9673          */
9674         if (!iov->iov_base)
9675                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9676         if (!iov->iov_len)
9677                 return -EFAULT;
9678
9679         /* arbitrary limit, but we need something */
9680         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9681                 return -EFAULT;
9682
9683         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9684                 return -EOVERFLOW;
9685
9686         return 0;
9687 }
9688
9689 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9690                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9691 {
9692         struct page *last_hpage = NULL;
9693         struct io_rsrc_data *data;
9694         int i, ret;
9695         struct iovec iov;
9696
9697         if (ctx->user_bufs)
9698                 return -EBUSY;
9699         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9700                 return -EINVAL;
9701         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9702         if (ret)
9703                 return ret;
9704         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9705         if (ret)
9706                 return ret;
9707         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9708         if (ret) {
9709                 io_rsrc_data_free(data);
9710                 return ret;
9711         }
9712
9713         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9714                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9715                 if (ret)
9716                         break;
9717                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9718                 if (ret)
9719                         break;
9720                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9721                         ret = -EINVAL;
9722                         break;
9723                 }
9724
9725                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9726                                              &last_hpage);
9727                 if (ret)
9728                         break;
9729         }
9730
9731         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9732
9733         ctx->buf_data = data;
9734         if (ret)
9735                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9736         else
9737                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9738         return ret;
9739 }
9740
9741 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9742                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9743                                    unsigned int nr_args)
9744 {
9745         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9746         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9747         struct page *last_hpage = NULL;
9748         bool needs_switch = false;
9749         __u32 done;
9750         int i, err;
9751
9752         if (!ctx->buf_data)
9753                 return -ENXIO;
9754         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9755                 return -EINVAL;
9756
9757         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9758                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9759                 int offset = up->offset + done;
9760                 u64 tag = 0;
9761
9762                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9763                 if (err)
9764                         break;
9765                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9766                         err = -EFAULT;
9767                         break;
9768                 }
9769                 err = io_buffer_validate(&iov);
9770                 if (err)
9771                         break;
9772                 if (!iov.iov_base && tag) {
9773                         err = -EINVAL;
9774                         break;
9775                 }
9776                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9777                 if (err)
9778                         break;
9779
9780                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9781                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9782                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
9783                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9784                         if (unlikely(err)) {
9785                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9786                                 break;
9787                         }
9788                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9789                         needs_switch = true;
9790                 }
9791
9792                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9793                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9794         }
9795
9796         if (needs_switch)
9797                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9798         return done ? done : err;
9799 }
9800
9801 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9802                                unsigned int eventfd_async)
9803 {
9804         struct io_ev_fd *ev_fd;
9805         __s32 __user *fds = arg;
9806         int fd;
9807
9808         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
9809                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
9810         if (ev_fd)
9811                 return -EBUSY;
9812
9813         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9814                 return -EFAULT;
9815
9816         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
9817         if (!ev_fd)
9818                 return -ENOMEM;
9819
9820         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9821         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
9822                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
9823                 kfree(ev_fd);
9824                 return ret;
9825         }
9826         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
9827         ctx->has_evfd = true;
9828         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
9829         return 0;
9830 }
9831
9832 static void io_eventfd_put(struct rcu_head *rcu)
9833 {
9834         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
9835
9836         eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
9837         kfree(ev_fd);
9838 }
9839
9840 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9841 {
9842         struct io_ev_fd *ev_fd;
9843
9844         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
9845                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
9846         if (ev_fd) {
9847                 ctx->has_evfd = false;
9848                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
9849                 call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_put);
9850                 return 0;
9851         }
9852
9853         return -ENXIO;
9854 }
9855
9856 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9857 {
9858         int i;
9859
9860         for (i = 0; i < (1U << IO_BUFFERS_HASH_BITS); i++) {
9861                 struct list_head *list = &ctx->io_buffers[i];
9862
9863                 while (!list_empty(list)) {
9864                         struct io_buffer_list *bl;
9865
9866                         bl = list_first_entry(list, struct io_buffer_list, list);
9867                         __io_remove_buffers(ctx, bl, -1U);
9868                         list_del(&bl->list);
9869                         kfree(bl);
9870                 }
9871         }
9872
9873         while (!list_empty(&ctx->io_buffers_pages)) {
9874                 struct page *page;
9875
9876                 page = list_first_entry(&ctx->io_buffers_pages, struct page, lru);
9877                 list_del_init(&page->lru);
9878                 __free_page(page);
9879         }
9880 }
9881
9882 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9883 {
9884         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9885         int nr = 0;
9886
9887         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9888         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9889
9890         while (state->free_list.next) {
9891                 struct io_wq_work_node *node;
9892                 struct io_kiocb *req;
9893
9894                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
9895                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
9896                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9897                 nr++;
9898         }
9899         if (nr)
9900                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
9901         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9902 }
9903
9904 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9905 {
9906         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9907                 wait_for_completion(&data->done);
9908 }
9909
9910 static void io_flush_apoll_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
9911 {
9912         struct async_poll *apoll;
9913
9914         while (!list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
9915                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
9916                                                 poll.wait.entry);
9917                 list_del(&apoll->poll.wait.entry);
9918                 kfree(apoll);
9919         }
9920 }
9921
9922 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9923 {
9924         io_sq_thread_finish(ctx);
9925
9926         if (ctx->mm_account) {
9927                 mmdrop(ctx->mm_account);
9928                 ctx->mm_account = NULL;
9929         }
9930
9931         io_rsrc_refs_drop(ctx);
9932         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9933         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9934         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9935
9936         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9937         if (ctx->buf_data)
9938                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9939         if (ctx->file_data)
9940                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9941         if (ctx->rings)
9942                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9943         io_eventfd_unregister(ctx);
9944         io_flush_apoll_cache(ctx);
9945         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9946         io_destroy_buffers(ctx);
9947         if (ctx->sq_creds)
9948                 put_cred(ctx->sq_creds);
9949
9950         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9951         if (ctx->rsrc_node)
9952                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9953         if (ctx->rsrc_backup_node)
9954                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9955         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9956         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
9957
9958         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9959         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9960
9961 #if defined(CONFIG_UNIX)
9962         if (ctx->ring_sock) {
9963                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9964                 sock_release(ctx->ring_sock);
9965         }
9966 #endif
9967         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9968
9969         io_mem_free(ctx->rings);
9970         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9971
9972         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9973         free_uid(ctx->user);
9974         io_req_caches_free(ctx);
9975         if (ctx->hash_map)
9976                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9977         kfree(ctx->cancel_hash);
9978         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9979         kfree(ctx->io_buffers);
9980         kfree(ctx);
9981 }
9982
9983 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9984 {
9985         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9986         __poll_t mask = 0;
9987
9988         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
9989         /*
9990          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9991          * io_commit_cqring
9992          */
9993         smp_rmb();
9994         if (!io_sqring_full(ctx))
9995                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9996
9997         /*
9998          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9999          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
10000          *      CPU0                    CPU1
10001          *      ----                    ----
10002          * lock(&ctx->uring_lock);
10003          *                              lock(&ep->mtx);
10004          *                              lock(&ctx->uring_lock);
10005          * lock(&ep->mtx);
10006          *
10007          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
10008          * pushs them to do the flush.
10009          */
10010         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
10011                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
10012
10013         return mask;
10014 }
10015
10016 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
10017 {
10018         const struct cred *creds;
10019
10020         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
10021         if (creds) {
10022                 put_cred(creds);
10023                 return 0;
10024         }
10025
10026         return -EINVAL;
10027 }
10028
10029 struct io_tctx_exit {
10030         struct callback_head            task_work;
10031         struct completion               completion;
10032         struct io_ring_ctx              *ctx;
10033 };
10034
10035 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
10036 {
10037         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10038         struct io_tctx_exit *work;
10039
10040         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
10041         /*
10042          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
10043          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
10044          */
10045         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
10046                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
10047         complete(&work->completion);
10048 }
10049
10050 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
10051 {
10052         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
10053
10054         return req->ctx == data;
10055 }
10056
10057 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
10058 {
10059         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
10060         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
10061         unsigned long interval = HZ / 20;
10062         struct io_tctx_exit exit;
10063         struct io_tctx_node *node;
10064         int ret;
10065
10066         /*
10067          * If we're doing polled IO and end up having requests being
10068          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
10069          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
10070          * as nobody else will be looking for them.
10071          */
10072         do {
10073                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
10074                 if (ctx->sq_data) {
10075                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
10076                         struct task_struct *tsk;
10077
10078                         io_sq_thread_park(sqd);
10079                         tsk = sqd->thread;
10080                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
10081                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
10082                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
10083                         io_sq_thread_unpark(sqd);
10084                 }
10085
10086                 io_req_caches_free(ctx);
10087
10088                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
10089                         /* there is little hope left, don't run it too often */
10090                         interval = HZ * 60;
10091                 }
10092         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
10093
10094         init_completion(&exit.completion);
10095         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
10096         exit.ctx = ctx;
10097         /*
10098          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
10099          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
10100          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
10101          * this lock/unlock section also waits them to finish.
10102          */
10103         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10104         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
10105                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
10106
10107                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
10108                                         ctx_node);
10109                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
10110                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
10111                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
10112                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
10113                         continue;
10114
10115                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10116                 wait_for_completion(&exit.completion);
10117                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10118         }
10119         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10120         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10121         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10122
10123         io_ring_ctx_free(ctx);
10124 }
10125
10126 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
10127 static __cold bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx,
10128                                     struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
10129 {
10130         struct io_kiocb *req, *tmp;
10131         int canceled = 0;
10132
10133         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10134         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
10135         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
10136                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
10137                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
10138                         canceled++;
10139                 }
10140         }
10141         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
10142         if (canceled != 0)
10143                 io_commit_cqring(ctx);
10144         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10145         if (canceled != 0)
10146                 io_cqring_ev_posted(ctx);
10147         return canceled != 0;
10148 }
10149
10150 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
10151 {
10152         unsigned long index;
10153         struct creds *creds;
10154
10155         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10156         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10157         if (ctx->rings)
10158                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
10159         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
10160                 io_unregister_personality(ctx, index);
10161         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10162
10163         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
10164         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
10165
10166         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
10167         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
10168
10169         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
10170         /*
10171          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
10172          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
10173          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
10174          * over using system_wq.
10175          */
10176         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
10177 }
10178
10179 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
10180 {
10181         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
10182
10183         file->private_data = NULL;
10184         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10185         return 0;
10186 }
10187
10188 struct io_task_cancel {
10189         struct task_struct *task;
10190         bool all;
10191 };
10192
10193 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
10194 {
10195         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
10196         struct io_task_cancel *cancel = data;
10197
10198         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
10199 }
10200
10201 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
10202                                          struct task_struct *task,
10203                                          bool cancel_all)
10204 {
10205         struct io_defer_entry *de;
10206         LIST_HEAD(list);
10207
10208         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10209         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
10210                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
10211                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
10212                         break;
10213                 }
10214         }
10215         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10216         if (list_empty(&list))
10217                 return false;
10218
10219         while (!list_empty(&list)) {
10220                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
10221                 list_del_init(&de->list);
10222                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
10223                 kfree(de);
10224         }
10225         return true;
10226 }
10227
10228 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
10229 {
10230         struct io_tctx_node *node;
10231         enum io_wq_cancel cret;
10232         bool ret = false;
10233
10234         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10235         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10236                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10237
10238                 /*
10239                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
10240                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
10241                  */
10242                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
10243                         continue;
10244                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
10245                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
10246         }
10247         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10248
10249         return ret;
10250 }
10251
10252 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
10253                                                 struct task_struct *task,
10254                                                 bool cancel_all)
10255 {
10256         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
10257         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
10258
10259         while (1) {
10260                 enum io_wq_cancel cret;
10261                 bool ret = false;
10262
10263                 if (!task) {
10264                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
10265                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
10266                         /*
10267                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
10268                          * it's fine as the task is in exit/exec.
10269                          */
10270                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
10271                                                &cancel, true);
10272                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
10273                 }
10274
10275                 /* SQPOLL thread does its own polling */
10276                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
10277                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
10278                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
10279                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
10280                                 ret = true;
10281                         }
10282                 }
10283
10284                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
10285                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
10286                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
10287                 if (task)
10288                         ret |= io_run_task_work();
10289                 if (!ret)
10290                         break;
10291                 cond_resched();
10292         }
10293 }
10294
10295 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
10296 {
10297         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10298         struct io_tctx_node *node;
10299         int ret;
10300
10301         if (unlikely(!tctx)) {
10302                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
10303                 if (unlikely(ret))
10304                         return ret;
10305
10306                 tctx = current->io_uring;
10307                 if (ctx->iowq_limits_set) {
10308                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
10309                                                    ctx->iowq_limits[1], };
10310
10311                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
10312                         if (ret)
10313                                 return ret;
10314                 }
10315         }
10316         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
10317                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
10318                 if (!node)
10319                         return -ENOMEM;
10320                 node->ctx = ctx;
10321                 node->task = current;
10322
10323                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
10324                                         node, GFP_KERNEL));
10325                 if (ret) {
10326                         kfree(node);
10327                         return ret;
10328                 }
10329
10330                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10331                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
10332                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10333         }
10334         tctx->last = ctx;
10335         return 0;
10336 }
10337
10338 /*
10339  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
10340  */
10341 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
10342 {
10343         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10344
10345         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
10346                 return 0;
10347         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
10348 }
10349
10350 /*
10351  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
10352  */
10353 static __cold void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
10354 {
10355         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10356         struct io_tctx_node *node;
10357
10358         if (!tctx)
10359                 return;
10360         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
10361         if (!node)
10362                 return;
10363
10364         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
10365         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
10366
10367         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
10368         list_del(&node->ctx_node);
10369         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
10370
10371         if (tctx->last == node->ctx)
10372                 tctx->last = NULL;
10373         kfree(node);
10374 }
10375
10376 static __cold void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
10377 {
10378         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
10379         struct io_tctx_node *node;
10380         unsigned long index;
10381
10382         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
10383                 io_uring_del_tctx_node(index);
10384                 cond_resched();
10385         }
10386         if (wq) {
10387                 /*
10388                  * Must be after io_uring_del_tctx_node() (removes nodes under
10389                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
10390                  */
10391                 io_wq_put_and_exit(wq);
10392                 tctx->io_wq = NULL;
10393         }
10394 }
10395
10396 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
10397 {
10398         if (tracked)
10399                 return 0;
10400         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
10401 }
10402
10403 /*
10404  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
10405  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
10406  */
10407 static __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all,
10408                                            struct io_sq_data *sqd)
10409 {
10410         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10411         struct io_ring_ctx *ctx;
10412         s64 inflight;
10413         DEFINE_WAIT(wait);
10414
10415         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
10416
10417         if (!current->io_uring)
10418                 return;
10419         if (tctx->io_wq)
10420                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
10421
10422         atomic_inc(&tctx->in_idle);
10423         do {
10424                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
10425                 /* read completions before cancelations */
10426                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
10427                 if (!inflight)
10428                         break;
10429
10430                 if (!sqd) {
10431                         struct io_tctx_node *node;
10432                         unsigned long index;
10433
10434                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
10435                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
10436                                 if (node->ctx->sq_data)
10437                                         continue;
10438                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
10439                                                              cancel_all);
10440                         }
10441                 } else {
10442                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
10443                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
10444                                                              cancel_all);
10445                 }
10446
10447                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
10448                 io_run_task_work();
10449                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
10450
10451                 /*
10452                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
10453                  * avoids a race where a completion comes in before we did
10454                  * prepare_to_wait().
10455                  */
10456                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
10457                         schedule();
10458                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
10459         } while (1);
10460
10461         io_uring_clean_tctx(tctx);
10462         if (cancel_all) {
10463                 /*
10464                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
10465                  * ->in_idle set for normal exit.
10466                  */
10467                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
10468                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
10469                 __io_uring_free(current);
10470         }
10471 }
10472
10473 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
10474 {
10475         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
10476 }
10477
10478 void io_uring_unreg_ringfd(void)
10479 {
10480         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10481         int i;
10482
10483         for (i = 0; i < IO_RINGFD_REG_MAX; i++) {
10484                 if (tctx->registered_rings[i]) {
10485                         fput(tctx->registered_rings[i]);
10486                         tctx->registered_rings[i] = NULL;
10487                 }
10488         }
10489 }
10490
10491 static int io_ring_add_registered_fd(struct io_uring_task *tctx, int fd,
10492                                      int start, int end)
10493 {
10494         struct file *file;
10495         int offset;
10496
10497         for (offset = start; offset < end; offset++) {
10498                 offset = array_index_nospec(offset, IO_RINGFD_REG_MAX);
10499                 if (tctx->registered_rings[offset])
10500                         continue;
10501
10502                 file = fget(fd);
10503                 if (!file) {
10504                         return -EBADF;
10505                 } else if (file->f_op != &io_uring_fops) {
10506                         fput(file);
10507                         return -EOPNOTSUPP;
10508                 }
10509                 tctx->registered_rings[offset] = file;
10510                 return offset;
10511         }
10512
10513         return -EBUSY;
10514 }
10515
10516 /*
10517  * Register a ring fd to avoid fdget/fdput for each io_uring_enter()
10518  * invocation. User passes in an array of struct io_uring_rsrc_update
10519  * with ->data set to the ring_fd, and ->offset given for the desired
10520  * index. If no index is desired, application may set ->offset == -1U
10521  * and we'll find an available index. Returns number of entries
10522  * successfully processed, or < 0 on error if none were processed.
10523  */
10524 static int io_ringfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *__arg,
10525                               unsigned nr_args)
10526 {
10527         struct io_uring_rsrc_update __user *arg = __arg;
10528         struct io_uring_rsrc_update reg;
10529         struct io_uring_task *tctx;
10530         int ret, i;
10531
10532         if (!nr_args || nr_args > IO_RINGFD_REG_MAX)
10533                 return -EINVAL;
10534
10535         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10536         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10537         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10538         if (ret)
10539                 return ret;
10540
10541         tctx = current->io_uring;
10542         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10543                 int start, end;
10544
10545                 if (copy_from_user(&reg, &arg[i], sizeof(reg))) {
10546                         ret = -EFAULT;
10547                         break;
10548                 }
10549
10550                 if (reg.resv) {
10551                         ret = -EINVAL;
10552                         break;
10553                 }
10554
10555                 if (reg.offset == -1U) {
10556                         start = 0;
10557                         end = IO_RINGFD_REG_MAX;
10558                 } else {
10559                         if (reg.offset >= IO_RINGFD_REG_MAX) {
10560                                 ret = -EINVAL;
10561                                 break;
10562                         }
10563                         start = reg.offset;
10564                         end = start + 1;
10565                 }
10566
10567                 ret = io_ring_add_registered_fd(tctx, reg.data, start, end);
10568                 if (ret < 0)
10569                         break;
10570
10571                 reg.offset = ret;
10572                 if (copy_to_user(&arg[i], &reg, sizeof(reg))) {
10573                         fput(tctx->registered_rings[reg.offset]);
10574                         tctx->registered_rings[reg.offset] = NULL;
10575                         ret = -EFAULT;
10576                         break;
10577                 }
10578         }
10579
10580         return i ? i : ret;
10581 }
10582
10583 static int io_ringfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *__arg,
10584                                 unsigned nr_args)
10585 {
10586         struct io_uring_rsrc_update __user *arg = __arg;
10587         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10588         struct io_uring_rsrc_update reg;
10589         int ret = 0, i;
10590
10591         if (!nr_args || nr_args > IO_RINGFD_REG_MAX)
10592                 return -EINVAL;
10593         if (!tctx)
10594                 return 0;
10595
10596         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10597                 if (copy_from_user(&reg, &arg[i], sizeof(reg))) {
10598                         ret = -EFAULT;
10599                         break;
10600                 }
10601                 if (reg.resv || reg.data || reg.offset >= IO_RINGFD_REG_MAX) {
10602                         ret = -EINVAL;
10603                         break;
10604                 }
10605
10606                 reg.offset = array_index_nospec(reg.offset, IO_RINGFD_REG_MAX);
10607                 if (tctx->registered_rings[reg.offset]) {
10608                         fput(tctx->registered_rings[reg.offset]);
10609                         tctx->registered_rings[reg.offset] = NULL;
10610                 }
10611         }
10612
10613         return i ? i : ret;
10614 }
10615
10616 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
10617                                             loff_t pgoff, size_t sz)
10618 {
10619         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
10620         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
10621         struct page *page;
10622         void *ptr;
10623
10624         switch (offset) {
10625         case IORING_OFF_SQ_RING:
10626         case IORING_OFF_CQ_RING:
10627                 ptr = ctx->rings;
10628                 break;
10629         case IORING_OFF_SQES:
10630                 ptr = ctx->sq_sqes;
10631                 break;
10632         default:
10633                 return ERR_PTR(-EINVAL);
10634         }
10635
10636         page = virt_to_head_page(ptr);
10637         if (sz > page_size(page))
10638                 return ERR_PTR(-EINVAL);
10639
10640         return ptr;
10641 }
10642
10643 #ifdef CONFIG_MMU
10644
10645 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
10646 {
10647         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
10648         unsigned long pfn;
10649         void *ptr;
10650
10651         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
10652         if (IS_ERR(ptr))
10653                 return PTR_ERR(ptr);
10654
10655         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
10656         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
10657 }
10658
10659 #else /* !CONFIG_MMU */
10660
10661 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
10662 {
10663         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
10664 }
10665
10666 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
10667 {
10668         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
10669 }
10670
10671 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
10672         unsigned long addr, unsigned long len,
10673         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
10674 {
10675         void *ptr;
10676
10677         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
10678         if (IS_ERR(ptr))
10679                 return PTR_ERR(ptr);
10680
10681         return (unsigned long) ptr;
10682 }
10683
10684 #endif /* !CONFIG_MMU */
10685
10686 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
10687 {
10688         DEFINE_WAIT(wait);
10689
10690         do {
10691                 if (!io_sqring_full(ctx))
10692                         break;
10693                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
10694
10695                 if (!io_sqring_full(ctx))
10696                         break;
10697                 schedule();
10698         } while (!signal_pending(current));
10699
10700         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
10701         return 0;
10702 }
10703
10704 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
10705                           struct __kernel_timespec __user **ts,
10706                           const sigset_t __user **sig)
10707 {
10708         struct io_uring_getevents_arg arg;
10709
10710         /*
10711          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
10712          * is just a pointer to the sigset_t.
10713          */
10714         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
10715                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
10716                 *ts = NULL;
10717                 return 0;
10718         }
10719
10720         /*
10721          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
10722          * timespec and sigset_t pointers if good.
10723          */
10724         if (*argsz != sizeof(arg))
10725                 return -EINVAL;
10726         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
10727                 return -EFAULT;
10728         if (arg.pad)
10729                 return -EINVAL;
10730         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
10731         *argsz = arg.sigmask_sz;
10732         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
10733         return 0;
10734 }
10735
10736 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
10737                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
10738                 size_t, argsz)
10739 {
10740         struct io_ring_ctx *ctx;
10741         int submitted = 0;
10742         struct fd f;
10743         long ret;
10744
10745         io_run_task_work();
10746
10747         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
10748                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
10749                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
10750                 return -EINVAL;
10751
10752         /*
10753          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
10754          * need only dereference our task private array to find it.
10755          */
10756         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
10757                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10758
10759                 if (!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX)
10760                         return -EINVAL;
10761                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
10762                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
10763                 if (unlikely(!f.file))
10764                         return -EBADF;
10765         } else {
10766                 f = fdget(fd);
10767                 if (unlikely(!f.file))
10768                         return -EBADF;
10769         }
10770
10771         ret = -EOPNOTSUPP;
10772         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
10773                 goto out_fput;
10774
10775         ret = -ENXIO;
10776         ctx = f.file->private_data;
10777         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10778                 goto out_fput;
10779
10780         ret = -EBADFD;
10781         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10782                 goto out;
10783
10784         /*
10785          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10786          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10787          * we were asked to.
10788          */
10789         ret = 0;
10790         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10791                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10792
10793                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10794                         ret = -EOWNERDEAD;
10795                         goto out;
10796                 }
10797                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10798                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10799                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10800                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10801                         if (ret)
10802                                 goto out;
10803                 }
10804                 submitted = to_submit;
10805         } else if (to_submit) {
10806                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10807                 if (unlikely(ret))
10808                         goto out;
10809                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10810                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10811                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10812
10813                 if (submitted != to_submit)
10814                         goto out;
10815         }
10816         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10817                 const sigset_t __user *sig;
10818                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10819
10820                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10821                 if (unlikely(ret))
10822                         goto out;
10823
10824                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10825
10826                 /*
10827                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10828                  * space applications don't need to do io completion events
10829                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10830                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10831                  */
10832                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10833                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10834                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10835                 } else {
10836                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10837                 }
10838         }
10839
10840 out:
10841         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10842 out_fput:
10843         if (!(flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING))
10844                 fdput(f);
10845         return submitted ? submitted : ret;
10846 }
10847
10848 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10849 static __cold int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10850                 const struct cred *cred)
10851 {
10852         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10853         struct group_info *gi;
10854         kernel_cap_t cap;
10855         unsigned __capi;
10856         int g;
10857
10858         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10859         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10860         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10861         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10862         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10863         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10864         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10865         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10866         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10867         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10868         gi = cred->group_info;
10869         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10870                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10871                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10872         }
10873         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10874         cap = cred->cap_effective;
10875         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10876                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10877         seq_putc(m, '\n');
10878         return 0;
10879 }
10880
10881 static __cold void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx,
10882                                           struct seq_file *m)
10883 {
10884         struct io_sq_data *sq = NULL;
10885         struct io_overflow_cqe *ocqe;
10886         struct io_rings *r = ctx->rings;
10887         unsigned int sq_mask = ctx->sq_entries - 1, cq_mask = ctx->cq_entries - 1;
10888         unsigned int sq_head = READ_ONCE(r->sq.head);
10889         unsigned int sq_tail = READ_ONCE(r->sq.tail);
10890         unsigned int cq_head = READ_ONCE(r->cq.head);
10891         unsigned int cq_tail = READ_ONCE(r->cq.tail);
10892         unsigned int sq_entries, cq_entries;
10893         bool has_lock;
10894         unsigned int i;
10895
10896         /*
10897          * we may get imprecise sqe and cqe info if uring is actively running
10898          * since we get cached_sq_head and cached_cq_tail without uring_lock
10899          * and sq_tail and cq_head are changed by userspace. But it's ok since
10900          * we usually use these info when it is stuck.
10901          */
10902         seq_printf(m, "SqMask:\t0x%x\n", sq_mask);
10903         seq_printf(m, "SqHead:\t%u\n", sq_head);
10904         seq_printf(m, "SqTail:\t%u\n", sq_tail);
10905         seq_printf(m, "CachedSqHead:\t%u\n", ctx->cached_sq_head);
10906         seq_printf(m, "CqMask:\t0x%x\n", cq_mask);
10907         seq_printf(m, "CqHead:\t%u\n", cq_head);
10908         seq_printf(m, "CqTail:\t%u\n", cq_tail);
10909         seq_printf(m, "CachedCqTail:\t%u\n", ctx->cached_cq_tail);
10910         seq_printf(m, "SQEs:\t%u\n", sq_tail - ctx->cached_sq_head);
10911         sq_entries = min(sq_tail - sq_head, ctx->sq_entries);
10912         for (i = 0; i < sq_entries; i++) {
10913                 unsigned int entry = i + sq_head;
10914                 unsigned int sq_idx = READ_ONCE(ctx->sq_array[entry & sq_mask]);
10915                 struct io_uring_sqe *sqe;
10916
10917                 if (sq_idx > sq_mask)
10918                         continue;
10919                 sqe = &ctx->sq_sqes[sq_idx];
10920                 seq_printf(m, "%5u: opcode:%d, fd:%d, flags:%x, user_data:%llu\n",
10921                            sq_idx, sqe->opcode, sqe->fd, sqe->flags,
10922                            sqe->user_data);
10923         }
10924         seq_printf(m, "CQEs:\t%u\n", cq_tail - cq_head);
10925         cq_entries = min(cq_tail - cq_head, ctx->cq_entries);
10926         for (i = 0; i < cq_entries; i++) {
10927                 unsigned int entry = i + cq_head;
10928                 struct io_uring_cqe *cqe = &r->cqes[entry & cq_mask];
10929
10930                 seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x\n",
10931                            entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
10932                            cqe->flags);
10933         }
10934
10935         /*
10936          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10937          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10938          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10939          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10940          */
10941         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10942
10943         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10944                 sq = ctx->sq_data;
10945                 if (!sq->thread)
10946                         sq = NULL;
10947         }
10948
10949         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10950         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10951         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10952         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10953                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10954
10955                 if (f)
10956                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10957                 else
10958                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10959         }
10960         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10961         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10962                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10963                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10964
10965                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10966         }
10967         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10968                 unsigned long index;
10969                 const struct cred *cred;
10970
10971                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10972                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10973                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10974         }
10975         if (has_lock)
10976                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10977
10978         seq_puts(m, "PollList:\n");
10979         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10980         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10981                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10982                 struct io_kiocb *req;
10983
10984                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10985                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10986                                         task_work_pending(req->task));
10987         }
10988
10989         seq_puts(m, "CqOverflowList:\n");
10990         list_for_each_entry(ocqe, &ctx->cq_overflow_list, list) {
10991                 struct io_uring_cqe *cqe = &ocqe->cqe;
10992
10993                 seq_printf(m, "  user_data=%llu, res=%d, flags=%x\n",
10994                            cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags);
10995
10996         }
10997
10998         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10999 }
11000
11001 static __cold void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
11002 {
11003         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
11004
11005         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
11006                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
11007                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
11008         }
11009 }
11010 #endif
11011
11012 static const struct file_operations io_uring_fops = {
11013         .release        = io_uring_release,
11014         .mmap           = io_uring_mmap,
11015 #ifndef CONFIG_MMU
11016         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
11017         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
11018 #endif
11019         .poll           = io_uring_poll,
11020 #ifdef CONFIG_PROC_FS
11021         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
11022 #endif
11023 };
11024
11025 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
11026                                          struct io_uring_params *p)
11027 {
11028         struct io_rings *rings;
11029         size_t size, sq_array_offset;
11030
11031         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
11032         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
11033         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
11034
11035         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
11036         if (size == SIZE_MAX)
11037                 return -EOVERFLOW;
11038
11039         rings = io_mem_alloc(size);
11040         if (!rings)
11041                 return -ENOMEM;
11042
11043         ctx->rings = rings;
11044         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
11045         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
11046         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
11047         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
11048         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
11049
11050         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
11051         if (size == SIZE_MAX) {
11052                 io_mem_free(ctx->rings);
11053                 ctx->rings = NULL;
11054                 return -EOVERFLOW;
11055         }
11056
11057         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
11058         if (!ctx->sq_sqes) {
11059                 io_mem_free(ctx->rings);
11060                 ctx->rings = NULL;
11061                 return -ENOMEM;
11062         }
11063
11064         return 0;
11065 }
11066
11067 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
11068 {
11069         int ret, fd;
11070
11071         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
11072         if (fd < 0)
11073                 return fd;
11074
11075         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
11076         if (ret) {
11077                 put_unused_fd(fd);
11078                 return ret;
11079         }
11080         fd_install(fd, file);
11081         return fd;
11082 }
11083
11084 /*
11085  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
11086  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
11087  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
11088  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
11089  */
11090 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
11091 {
11092         struct file *file;
11093 #if defined(CONFIG_UNIX)
11094         int ret;
11095
11096         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
11097                                 &ctx->ring_sock);
11098         if (ret)
11099                 return ERR_PTR(ret);
11100 #endif
11101
11102         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
11103                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
11104 #if defined(CONFIG_UNIX)
11105         if (IS_ERR(file)) {
11106                 sock_release(ctx->ring_sock);
11107                 ctx->ring_sock = NULL;
11108         } else {
11109                 ctx->ring_sock->file = file;
11110         }
11111 #endif
11112         return file;
11113 }
11114
11115 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
11116                                   struct io_uring_params __user *params)
11117 {
11118         struct io_ring_ctx *ctx;
11119         struct file *file;
11120         int ret;
11121
11122         if (!entries)
11123                 return -EINVAL;
11124         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
11125                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
11126                         return -EINVAL;
11127                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
11128         }
11129
11130         /*
11131          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
11132          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
11133          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
11134          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
11135          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
11136          * of CQ ring entries manually.
11137          */
11138         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
11139         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
11140                 /*
11141                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
11142                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
11143                  * any cq vs sq ring sizing.
11144                  */
11145                 if (!p->cq_entries)
11146                         return -EINVAL;
11147                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
11148                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
11149                                 return -EINVAL;
11150                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
11151                 }
11152                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
11153                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
11154                         return -EINVAL;
11155         } else {
11156                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
11157         }
11158
11159         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
11160         if (!ctx)
11161                 return -ENOMEM;
11162         ctx->compat = in_compat_syscall();
11163         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
11164                 ctx->user = get_uid(current_user());
11165
11166         /*
11167          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
11168          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
11169          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
11170          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
11171          */
11172         mmgrab(current->mm);
11173         ctx->mm_account = current->mm;
11174
11175         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
11176         if (ret)
11177                 goto err;
11178
11179         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
11180         if (ret)
11181                 goto err;
11182         /* always set a rsrc node */
11183         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
11184         if (ret)
11185                 goto err;
11186         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
11187
11188         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
11189         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
11190         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
11191         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
11192         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
11193         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
11194         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
11195         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
11196
11197         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
11198         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
11199         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
11200         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
11201         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
11202         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
11203         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
11204         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
11205
11206         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
11207                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
11208                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
11209                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
11210                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
11211                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
11212                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
11213
11214         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
11215                 ret = -EFAULT;
11216                 goto err;
11217         }
11218
11219         file = io_uring_get_file(ctx);
11220         if (IS_ERR(file)) {
11221                 ret = PTR_ERR(file);
11222                 goto err;
11223         }
11224
11225         /*
11226          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
11227          * having closed it before we finish setup
11228          */
11229         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
11230         if (ret < 0) {
11231                 /* fput will clean it up */
11232                 fput(file);
11233                 return ret;
11234         }
11235
11236         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
11237         return ret;
11238 err:
11239         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
11240         return ret;
11241 }
11242
11243 /*
11244  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
11245  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
11246  * params structure passed in.
11247  */
11248 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
11249 {
11250         struct io_uring_params p;
11251         int i;
11252
11253         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
11254                 return -EFAULT;
11255         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
11256                 if (p.resv[i])
11257                         return -EINVAL;
11258         }
11259
11260         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
11261                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
11262                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
11263                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL))
11264                 return -EINVAL;
11265
11266         return  io_uring_create(entries, &p, params);
11267 }
11268
11269 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
11270                 struct io_uring_params __user *, params)
11271 {
11272         return io_uring_setup(entries, params);
11273 }
11274
11275 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
11276                            unsigned nr_args)
11277 {
11278         struct io_uring_probe *p;
11279         size_t size;
11280         int i, ret;
11281
11282         size = struct_size(p, ops, nr_args);
11283         if (size == SIZE_MAX)
11284                 return -EOVERFLOW;
11285         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
11286         if (!p)
11287                 return -ENOMEM;
11288
11289         ret = -EFAULT;
11290         if (copy_from_user(p, arg, size))
11291                 goto out;
11292         ret = -EINVAL;
11293         if (memchr_inv(p, 0, size))
11294                 goto out;
11295
11296         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
11297         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
11298                 nr_args = IORING_OP_LAST;
11299
11300         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
11301                 p->ops[i].op = i;
11302                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
11303                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
11304         }
11305         p->ops_len = i;
11306
11307         ret = 0;
11308         if (copy_to_user(arg, p, size))
11309                 ret = -EFAULT;
11310 out:
11311         kfree(p);
11312         return ret;
11313 }
11314
11315 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
11316 {
11317         const struct cred *creds;
11318         u32 id;
11319         int ret;
11320
11321         creds = get_current_cred();
11322
11323         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
11324                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
11325         if (ret < 0) {
11326                 put_cred(creds);
11327                 return ret;
11328         }
11329         return id;
11330 }
11331
11332 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
11333                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
11334 {
11335         struct io_uring_restriction *res;
11336         size_t size;
11337         int i, ret;
11338
11339         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
11340         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
11341                 return -EBADFD;
11342
11343         /* We allow only a single restrictions registration */
11344         if (ctx->restrictions.registered)
11345                 return -EBUSY;
11346
11347         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
11348                 return -EINVAL;
11349
11350         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
11351         if (size == SIZE_MAX)
11352                 return -EOVERFLOW;
11353
11354         res = memdup_user(arg, size);
11355         if (IS_ERR(res))
11356                 return PTR_ERR(res);
11357
11358         ret = 0;
11359
11360         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
11361                 switch (res[i].opcode) {
11362                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
11363                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
11364                                 ret = -EINVAL;
11365                                 goto out;
11366                         }
11367
11368                         __set_bit(res[i].register_op,
11369                                   ctx->restrictions.register_op);
11370                         break;
11371                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
11372                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
11373                                 ret = -EINVAL;
11374                                 goto out;
11375                         }
11376
11377                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
11378                         break;
11379                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
11380                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
11381                         break;
11382                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
11383                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
11384                         break;
11385                 default:
11386                         ret = -EINVAL;
11387                         goto out;
11388                 }
11389         }
11390
11391 out:
11392         /* Reset all restrictions if an error happened */
11393         if (ret != 0)
11394                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
11395         else
11396                 ctx->restrictions.registered = true;
11397
11398         kfree(res);
11399         return ret;
11400 }
11401
11402 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
11403 {
11404         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
11405                 return -EBADFD;
11406
11407         if (ctx->restrictions.registered)
11408                 ctx->restricted = 1;
11409
11410         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
11411         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
11412                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
11413         return 0;
11414 }
11415
11416 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
11417                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
11418                                      unsigned nr_args)
11419 {
11420         __u32 tmp;
11421         int err;
11422
11423         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
11424                 return -EOVERFLOW;
11425         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
11426         if (err)
11427                 return err;
11428
11429         switch (type) {
11430         case IORING_RSRC_FILE:
11431                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
11432         case IORING_RSRC_BUFFER:
11433                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
11434         }
11435         return -EINVAL;
11436 }
11437
11438 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
11439                                     unsigned nr_args)
11440 {
11441         struct io_uring_rsrc_update2 up;
11442
11443         if (!nr_args)
11444                 return -EINVAL;
11445         memset(&up, 0, sizeof(up));
11446         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
11447                 return -EFAULT;
11448         if (up.resv || up.resv2)
11449                 return -EINVAL;
11450         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
11451 }
11452
11453 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
11454                                    unsigned size, unsigned type)
11455 {
11456         struct io_uring_rsrc_update2 up;
11457
11458         if (size != sizeof(up))
11459                 return -EINVAL;
11460         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
11461                 return -EFAULT;
11462         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
11463                 return -EINVAL;
11464         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
11465 }
11466
11467 static __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
11468                             unsigned int size, unsigned int type)
11469 {
11470         struct io_uring_rsrc_register rr;
11471
11472         /* keep it extendible */
11473         if (size != sizeof(rr))
11474                 return -EINVAL;
11475
11476         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
11477         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
11478                 return -EFAULT;
11479         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
11480                 return -EINVAL;
11481
11482         switch (type) {
11483         case IORING_RSRC_FILE:
11484                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
11485                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
11486         case IORING_RSRC_BUFFER:
11487                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
11488                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
11489         }
11490         return -EINVAL;
11491 }
11492
11493 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
11494                                        void __user *arg, unsigned len)
11495 {
11496         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11497         cpumask_var_t new_mask;
11498         int ret;
11499
11500         if (!tctx || !tctx->io_wq)
11501                 return -EINVAL;
11502
11503         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
11504                 return -ENOMEM;
11505
11506         cpumask_clear(new_mask);
11507         if (len > cpumask_size())
11508                 len = cpumask_size();
11509
11510         if (in_compat_syscall()) {
11511                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
11512                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
11513                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
11514         } else {
11515                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
11516         }
11517
11518         if (ret) {
11519                 free_cpumask_var(new_mask);
11520                 return -EFAULT;
11521         }
11522
11523         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
11524         free_cpumask_var(new_mask);
11525         return ret;
11526 }
11527
11528 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
11529 {
11530         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11531
11532         if (!tctx || !tctx->io_wq)
11533                 return -EINVAL;
11534
11535         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
11536 }
11537
11538 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
11539                                                void __user *arg)
11540         __must_hold(&ctx->uring_lock)
11541 {
11542         struct io_tctx_node *node;
11543         struct io_uring_task *tctx = NULL;
11544         struct io_sq_data *sqd = NULL;
11545         __u32 new_count[2];
11546         int i, ret;
11547
11548         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
11549                 return -EFAULT;
11550         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
11551                 if (new_count[i] > INT_MAX)
11552                         return -EINVAL;
11553
11554         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
11555                 sqd = ctx->sq_data;
11556                 if (sqd) {
11557                         /*
11558                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
11559                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
11560                          * a ref to the ctx.
11561                          */
11562                         refcount_inc(&sqd->refs);
11563                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11564                         mutex_lock(&sqd->lock);
11565                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11566                         if (sqd->thread)
11567                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
11568                 }
11569         } else {
11570                 tctx = current->io_uring;
11571         }
11572
11573         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
11574
11575         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
11576                 if (new_count[i])
11577                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
11578         ctx->iowq_limits_set = true;
11579
11580         if (tctx && tctx->io_wq) {
11581                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
11582                 if (ret)
11583                         goto err;
11584         } else {
11585                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
11586         }
11587
11588         if (sqd) {
11589                 mutex_unlock(&sqd->lock);
11590                 io_put_sq_data(sqd);
11591         }
11592
11593         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
11594                 return -EFAULT;
11595
11596         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
11597         if (sqd)
11598                 return 0;
11599
11600         /* now propagate the restriction to all registered users */
11601         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
11602                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
11603
11604                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
11605                         continue;
11606
11607                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
11608                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
11609                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
11610                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
11611         }
11612         return 0;
11613 err:
11614         if (sqd) {
11615                 mutex_unlock(&sqd->lock);
11616                 io_put_sq_data(sqd);
11617         }
11618         return ret;
11619 }
11620
11621 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
11622                                void __user *arg, unsigned nr_args)
11623         __releases(ctx->uring_lock)
11624         __acquires(ctx->uring_lock)
11625 {
11626         int ret;
11627
11628         /*
11629          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
11630          * someone else killed the ctx or is already going through
11631          * io_uring_register().
11632          */
11633         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
11634                 return -ENXIO;
11635
11636         if (ctx->restricted) {
11637                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
11638                         return -EINVAL;
11639                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
11640                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
11641                         return -EACCES;
11642         }
11643
11644         switch (opcode) {
11645         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
11646                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
11647                 break;
11648         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
11649                 ret = -EINVAL;
11650                 if (arg || nr_args)
11651                         break;
11652                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
11653                 break;
11654         case IORING_REGISTER_FILES:
11655                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
11656                 break;
11657         case IORING_UNREGISTER_FILES:
11658                 ret = -EINVAL;
11659                 if (arg || nr_args)
11660                         break;
11661                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
11662                 break;
11663         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
11664                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
11665                 break;
11666         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
11667                 ret = -EINVAL;
11668                 if (nr_args != 1)
11669                         break;
11670                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
11671                 break;
11672         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
11673                 ret = -EINVAL;
11674                 if (nr_args != 1)
11675                         break;
11676                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
11677                 break;
11678         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
11679                 ret = -EINVAL;
11680                 if (arg || nr_args)
11681                         break;
11682                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
11683                 break;
11684         case IORING_REGISTER_PROBE:
11685                 ret = -EINVAL;
11686                 if (!arg || nr_args > 256)
11687                         break;
11688                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
11689                 break;
11690         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
11691                 ret = -EINVAL;
11692                 if (arg || nr_args)
11693                         break;
11694                 ret = io_register_personality(ctx);
11695                 break;
11696         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
11697                 ret = -EINVAL;
11698                 if (arg)
11699                         break;
11700                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
11701                 break;
11702         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
11703                 ret = -EINVAL;
11704                 if (arg || nr_args)
11705                         break;
11706                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
11707                 break;
11708         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
11709                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
11710                 break;
11711         case IORING_REGISTER_FILES2:
11712                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
11713                 break;
11714         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
11715                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11716                                               IORING_RSRC_FILE);
11717                 break;
11718         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
11719                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
11720                 break;
11721         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
11722                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11723                                               IORING_RSRC_BUFFER);
11724                 break;
11725         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
11726                 ret = -EINVAL;
11727                 if (!arg || !nr_args)
11728                         break;
11729                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
11730                 break;
11731         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
11732                 ret = -EINVAL;
11733                 if (arg || nr_args)
11734                         break;
11735                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
11736                 break;
11737         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
11738                 ret = -EINVAL;
11739                 if (!arg || nr_args != 2)
11740                         break;
11741                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
11742                 break;
11743         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
11744                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
11745                 break;
11746         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
11747                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
11748                 break;
11749         default:
11750                 ret = -EINVAL;
11751                 break;
11752         }
11753
11754         return ret;
11755 }
11756
11757 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
11758                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
11759 {
11760         struct io_ring_ctx *ctx;
11761         long ret = -EBADF;
11762         struct fd f;
11763
11764         f = fdget(fd);
11765         if (!f.file)
11766                 return -EBADF;
11767
11768         ret = -EOPNOTSUPP;
11769         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
11770                 goto out_fput;
11771
11772         ctx = f.file->private_data;
11773
11774         io_run_task_work();
11775
11776         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11777         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
11778         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11779         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
11780 out_fput:
11781         fdput(f);
11782         return ret;
11783 }
11784
11785 static int __init io_uring_init(void)
11786 {
11787 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11788         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11789         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11790 } while (0)
11791
11792 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11793         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11794         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11795         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11796         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11797         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11798         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11799         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11800         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11801         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11802         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11803         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11804         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11805         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11806         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11807         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11808         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11809         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11810         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11811         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11812         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11813         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11814         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11815         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11816         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11817         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11818         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11819         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11820         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11821         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11822         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11823         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11824         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11825
11826         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11827                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11828         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11829                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11830
11831         /* ->buf_index is u16 */
11832         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11833
11834         /* should fit into one byte */
11835         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11836         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
11837         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
11838
11839         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11840         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11841
11842         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11843                                 SLAB_ACCOUNT);
11844         return 0;
11845 };
11846 __initcall(io_uring_init);