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