fs/io_uring.c

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