fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208 };
 209
 210 struct fixed_file_data {
 211         struct fixed_file_table         *table;
 212         struct io_ring_ctx              *ctx;
 213
 214         struct fixed_file_ref_node      *node;
 215         struct percpu_ref               refs;
 216         struct completion               done;
 217         struct list_head                ref_list;
 218         spinlock_t                      lock;
 219 };
 220
 221 struct io_buffer {
 222         struct list_head list;
 223         __u64 addr;
 224         __s32 len;
 225         __u16 bid;
 226 };
 227
 228 struct io_restriction {
 229         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 230         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 231         u8 sqe_flags_allowed;
 232         u8 sqe_flags_required;
 233         bool registered;
 234 };
 235
 236 struct io_sq_data {
 237         refcount_t              refs;
 238         struct mutex            lock;
 239
 240         /* ctx's that are using this sqd */
 241         struct list_head        ctx_list;
 242         struct list_head        ctx_new_list;
 243         struct mutex            ctx_lock;
 244
 245         struct task_struct      *thread;
 246         struct wait_queue_head  wait;
 247 };
 248
 249 struct io_ring_ctx {
 250         struct {
 251                 struct percpu_ref       refs;
 252         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 253
 254         struct {
 255                 unsigned int            flags;
 256                 unsigned int            compat: 1;
 257                 unsigned int            limit_mem: 1;
 258                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 259                 unsigned int            drain_next: 1;
 260                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 261                 unsigned int            restricted: 1;
 262
 263                 /*
 264                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 265                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 266                  *
 267                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 268                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 269                  * the queue when needed.
 270                  *
 271                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 272                  * array.
 273                  */
 274                 u32                     *sq_array;
 275                 unsigned                cached_sq_head;
 276                 unsigned                sq_entries;
 277                 unsigned                sq_mask;
 278                 unsigned                sq_thread_idle;
 279                 unsigned                cached_sq_dropped;
 280                 unsigned                cached_cq_overflow;
 281                 unsigned long           sq_check_overflow;
 282
 283                 struct list_head        defer_list;
 284                 struct list_head        timeout_list;
 285                 struct list_head        cq_overflow_list;
 286
 287                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 288                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 289         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 290
 291         struct io_rings *rings;
 292
 293         /* IO offload */
 294         struct io_wq            *io_wq;
 295
 296         /*
 297          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 298          * have access to the ->files
 299          */
 300         struct task_struct      *sqo_task;
 301
 302         /* Only used for accounting purposes */
 303         struct mm_struct        *mm_account;
 304
 305 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 306         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 307 #endif
 308
 309         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 310
 311         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 312         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 313         struct list_head        sqd_list;
 314
 315         /*
 316          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 317          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 318          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 319          */
 320         struct fixed_file_data  *file_data;
 321         unsigned                nr_user_files;
 322
 323         /* if used, fixed mapped user buffers */
 324         unsigned                nr_user_bufs;
 325         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 326
 327         struct user_struct      *user;
 328
 329         const struct cred       *creds;
 330
 331 #ifdef CONFIG_AUDIT
 332         kuid_t                  loginuid;
 333         unsigned int            sessionid;
 334 #endif
 335
 336         struct completion       ref_comp;
 337         struct completion       sq_thread_comp;
 338
 339         /* if all else fails... */
 340         struct io_kiocb         *fallback_req;
 341
 342 #if defined(CONFIG_UNIX)
 343         struct socket           *ring_sock;
 344 #endif
 345
 346         struct idr              io_buffer_idr;
 347
 348         struct idr              personality_idr;
 349
 350         struct {
 351                 unsigned                cached_cq_tail;
 352                 unsigned                cq_entries;
 353                 unsigned                cq_mask;
 354                 atomic_t                cq_timeouts;
 355                 unsigned long           cq_check_overflow;
 356                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 357                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 358                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 360
 361         struct {
 362                 struct mutex            uring_lock;
 363                 wait_queue_head_t       wait;
 364         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 365
 366         struct {
 367                 spinlock_t              completion_lock;
 368
 369                 /*
 370                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 371                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 372                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 373                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 374                  */
 375                 struct list_head        iopoll_list;
 376                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 377                 unsigned                cancel_hash_bits;
 378                 bool                    poll_multi_file;
 379
 380                 spinlock_t              inflight_lock;
 381                 struct list_head        inflight_list;
 382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 383
 384         struct delayed_work             file_put_work;
 385         struct llist_head               file_put_llist;
 386
 387         struct work_struct              exit_work;
 388         struct io_restriction           restrictions;
 389 };
 390
 391 /*
 392  * First field must be the file pointer in all the
 393  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 394  */
 395 struct io_poll_iocb {
 396         struct file                     *file;
 397         union {
 398                 struct wait_queue_head  *head;
 399                 u64                     addr;
 400         };
 401         __poll_t                        events;
 402         bool                            done;
 403         bool                            canceled;
 404         struct wait_queue_entry         wait;
 405 };
 406
 407 struct io_close {
 408         struct file                     *file;
 409         struct file                     *put_file;
 410         int                             fd;
 411 };
 412
 413 struct io_timeout_data {
 414         struct io_kiocb                 *req;
 415         struct hrtimer                  timer;
 416         struct timespec64               ts;
 417         enum hrtimer_mode               mode;
 418 };
 419
 420 struct io_accept {
 421         struct file                     *file;
 422         struct sockaddr __user          *addr;
 423         int __user                      *addr_len;
 424         int                             flags;
 425         unsigned long                   nofile;
 426 };
 427
 428 struct io_sync {
 429         struct file                     *file;
 430         loff_t                          len;
 431         loff_t                          off;
 432         int                             flags;
 433         int                             mode;
 434 };
 435
 436 struct io_cancel {
 437         struct file                     *file;
 438         u64                             addr;
 439 };
 440
 441 struct io_timeout {
 442         struct file                     *file;
 443         u32                             off;
 444         u32                             target_seq;
 445         struct list_head                list;
 446 };
 447
 448 struct io_timeout_rem {
 449         struct file                     *file;
 450         u64                             addr;
 451 };
 452
 453 struct io_rw {
 454         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 455         struct kiocb                    kiocb;
 456         u64                             addr;
 457         u64                             len;
 458 };
 459
 460 struct io_connect {
 461         struct file                     *file;
 462         struct sockaddr __user          *addr;
 463         int                             addr_len;
 464 };
 465
 466 struct io_sr_msg {
 467         struct file                     *file;
 468         union {
 469                 struct user_msghdr __user *umsg;
 470                 void __user             *buf;
 471         };
 472         int                             msg_flags;
 473         int                             bgid;
 474         size_t                          len;
 475         struct io_buffer                *kbuf;
 476 };
 477
 478 struct io_open {
 479         struct file                     *file;
 480         int                             dfd;
 481         struct filename                 *filename;
 482         struct open_how                 how;
 483         unsigned long                   nofile;
 484 };
 485
 486 struct io_files_update {
 487         struct file                     *file;
 488         u64                             arg;
 489         u32                             nr_args;
 490         u32                             offset;
 491 };
 492
 493 struct io_fadvise {
 494         struct file                     *file;
 495         u64                             offset;
 496         u32                             len;
 497         u32                             advice;
 498 };
 499
 500 struct io_madvise {
 501         struct file                     *file;
 502         u64                             addr;
 503         u32                             len;
 504         u32                             advice;
 505 };
 506
 507 struct io_epoll {
 508         struct file                     *file;
 509         int                             epfd;
 510         int                             op;
 511         int                             fd;
 512         struct epoll_event              event;
 513 };
 514
 515 struct io_splice {
 516         struct file                     *file_out;
 517         struct file                     *file_in;
 518         loff_t                          off_out;
 519         loff_t                          off_in;
 520         u64                             len;
 521         unsigned int                    flags;
 522 };
 523
 524 struct io_provide_buf {
 525         struct file                     *file;
 526         __u64                           addr;
 527         __s32                           len;
 528         __u32                           bgid;
 529         __u16                           nbufs;
 530         __u16                           bid;
 531 };
 532
 533 struct io_statx {
 534         struct file                     *file;
 535         int                             dfd;
 536         unsigned int                    mask;
 537         unsigned int                    flags;
 538         const char __user               *filename;
 539         struct statx __user             *buffer;
 540 };
 541
 542 struct io_completion {
 543         struct file                     *file;
 544         struct list_head                list;
 545         int                             cflags;
 546 };
 547
 548 struct io_async_connect {
 549         struct sockaddr_storage         address;
 550 };
 551
 552 struct io_async_msghdr {
 553         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 554         struct iovec                    *iov;
 555         struct sockaddr __user          *uaddr;
 556         struct msghdr                   msg;
 557         struct sockaddr_storage         addr;
 558 };
 559
 560 struct io_async_rw {
 561         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 562         const struct iovec              *free_iovec;
 563         struct iov_iter                 iter;
 564         size_t                          bytes_done;
 565         struct wait_page_queue          wpq;
 566 };
 567
 568 enum {
 569         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 570         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 571         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 572         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 573         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 574         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 575
 576         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 577         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 578         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 579         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 580         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 581         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 582         REQ_F_ISREG_BIT,
 583         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 584         REQ_F_POLLED_BIT,
 585         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 586         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 587         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 588         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 589
 590         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 591         __REQ_F_LAST_BIT,
 592 };
 593
 594 enum {
 595         /* ctx owns file */
 596         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 597         /* drain existing IO first */
 598         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 599         /* linked sqes */
 600         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 601         /* doesn't sever on completion < 0 */
 602         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 603         /* IOSQE_ASYNC */
 604         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 605         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 606         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 607
 608         /* head of a link */
 609         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 610         /* fail rest of links */
 611         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 612         /* on inflight list */
 613         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 614         /* read/write uses file position */
 615         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 616         /* must not punt to workers */
 617         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 618         /* has or had linked timeout */
 619         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 620         /* regular file */
 621         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 622         /* needs cleanup */
 623         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 624         /* already went through poll handler */
 625         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 626         /* buffer already selected */
 627         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 628         /* doesn't need file table for this request */
 629         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 630         /* io_wq_work is initialized */
 631         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 632         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 633         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 634 };
 635
 636 struct async_poll {
 637         struct io_poll_iocb     poll;
 638         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 639 };
 640
 641 /*
 642  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 643  * as the first entry in their struct definition. So you can
 644  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 645  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 646  */
 647 struct io_kiocb {
 648         union {
 649                 struct file             *file;
 650                 struct io_rw            rw;
 651                 struct io_poll_iocb     poll;
 652                 struct io_accept        accept;
 653                 struct io_sync          sync;
 654                 struct io_cancel        cancel;
 655                 struct io_timeout       timeout;
 656                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 657                 struct io_connect       connect;
 658                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 659                 struct io_open          open;
 660                 struct io_close         close;
 661                 struct io_files_update  files_update;
 662                 struct io_fadvise       fadvise;
 663                 struct io_madvise       madvise;
 664                 struct io_epoll         epoll;
 665                 struct io_splice        splice;
 666                 struct io_provide_buf   pbuf;
 667                 struct io_statx         statx;
 668                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 669                 struct io_completion    compl;
 670         };
 671
 672         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 673         void                            *async_data;
 674         u8                              opcode;
 675         /* polled IO has completed */
 676         u8                              iopoll_completed;
 677
 678         u16                             buf_index;
 679         u32                             result;
 680
 681         struct io_ring_ctx              *ctx;
 682         unsigned int                    flags;
 683         refcount_t                      refs;
 684         struct task_struct              *task;
 685         u64                             user_data;
 686
 687         struct list_head                link_list;
 688
 689         /*
 690          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 691          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 692          */
 693         struct list_head                inflight_entry;
 694
 695         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 696         struct callback_head            task_work;
 697         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 698         struct hlist_node               hash_node;
 699         struct async_poll               *apoll;
 700         struct io_wq_work               work;
 701 };
 702
 703 struct io_defer_entry {
 704         struct list_head        list;
 705         struct io_kiocb         *req;
 706         u32                     seq;
 707 };
 708
 709 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 710
 711 struct io_comp_state {
 712         unsigned int            nr;
 713         struct list_head        list;
 714         struct io_ring_ctx      *ctx;
 715 };
 716
 717 struct io_submit_state {
 718         struct blk_plug         plug;
 719
 720         /*
 721          * io_kiocb alloc cache
 722          */
 723         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 724         unsigned int            free_reqs;
 725
 726         /*
 727          * Batch completion logic
 728          */
 729         struct io_comp_state    comp;
 730
 731         /*
 732          * File reference cache
 733          */
 734         struct file             *file;
 735         unsigned int            fd;
 736         unsigned int            has_refs;
 737         unsigned int            ios_left;
 738 };
 739
 740 struct io_op_def {
 741         /* needs req->file assigned */
 742         unsigned                needs_file : 1;
 743         /* don't fail if file grab fails */
 744         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 745         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 746         unsigned                hash_reg_file : 1;
 747         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 748         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 749         /* opcode is not supported by this kernel */
 750         unsigned                not_supported : 1;
 751         /* set if opcode supports polled "wait" */
 752         unsigned                pollin : 1;
 753         unsigned                pollout : 1;
 754         /* op supports buffer selection */
 755         unsigned                buffer_select : 1;
 756         /* must always have async data allocated */
 757         unsigned                needs_async_data : 1;
 758         /* size of async data needed, if any */
 759         unsigned short          async_size;
 760         unsigned                work_flags;
 761 };
 762
 763 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 764         [IORING_OP_NOP] = {},
 765         [IORING_OP_READV] = {
 766                 .needs_file             = 1,
 767                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 768                 .pollin                 = 1,
 769                 .buffer_select          = 1,
 770                 .needs_async_data       = 1,
 771                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 772                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 773         },
 774         [IORING_OP_WRITEV] = {
 775                 .needs_file             = 1,
 776                 .hash_reg_file          = 1,
 777                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 778                 .pollout                = 1,
 779                 .needs_async_data       = 1,
 780                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 781                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 782                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 783         },
 784         [IORING_OP_FSYNC] = {
 785                 .needs_file             = 1,
 786                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 787         },
 788         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 789                 .needs_file             = 1,
 790                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 791                 .pollin                 = 1,
 792                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 793                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 794         },
 795         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 796                 .needs_file             = 1,
 797                 .hash_reg_file          = 1,
 798                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 799                 .pollout                = 1,
 800                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 801                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 802                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 803         },
 804         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 805                 .needs_file             = 1,
 806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 807         },
 808         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 809         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 810                 .needs_file             = 1,
 811                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 812         },
 813         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 814                 .needs_file             = 1,
 815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 816                 .pollout                = 1,
 817                 .needs_async_data       = 1,
 818                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 819                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 820                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 821         },
 822         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 823                 .needs_file             = 1,
 824                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 825                 .pollin                 = 1,
 826                 .buffer_select          = 1,
 827                 .needs_async_data       = 1,
 828                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 829                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 830                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 831         },
 832         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 833                 .needs_async_data       = 1,
 834                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 835                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 836         },
 837         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 838         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 839                 .needs_file             = 1,
 840                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 841                 .pollin                 = 1,
 842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 843         },
 844         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 845         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 846                 .needs_async_data       = 1,
 847                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 848                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 849         },
 850         [IORING_OP_CONNECT] = {
 851                 .needs_file             = 1,
 852                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 853                 .pollout                = 1,
 854                 .needs_async_data       = 1,
 855                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 856                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 857         },
 858         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 859                 .needs_file             = 1,
 860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 861         },
 862         [IORING_OP_OPENAT] = {
 863                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 864                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 865         },
 866         [IORING_OP_CLOSE] = {
 867                 .needs_file             = 1,
 868                 .needs_file_no_error    = 1,
 869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 870         },
 871         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 872                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 873         },
 874         [IORING_OP_STATX] = {
 875                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 876                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 877         },
 878         [IORING_OP_READ] = {
 879                 .needs_file             = 1,
 880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 881                 .pollin                 = 1,
 882                 .buffer_select          = 1,
 883                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 884                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 885         },
 886         [IORING_OP_WRITE] = {
 887                 .needs_file             = 1,
 888                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 889                 .pollout                = 1,
 890                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 891                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 892                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 893         },
 894         [IORING_OP_FADVISE] = {
 895                 .needs_file             = 1,
 896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 897         },
 898         [IORING_OP_MADVISE] = {
 899                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 900         },
 901         [IORING_OP_SEND] = {
 902                 .needs_file             = 1,
 903                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 904                 .pollout                = 1,
 905                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 906         },
 907         [IORING_OP_RECV] = {
 908                 .needs_file             = 1,
 909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 910                 .pollin                 = 1,
 911                 .buffer_select          = 1,
 912                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 913         },
 914         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 916                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 917         },
 918         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 920                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 921         },
 922         [IORING_OP_SPLICE] = {
 923                 .needs_file             = 1,
 924                 .hash_reg_file          = 1,
 925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 926                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 927         },
 928         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 929         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 930         [IORING_OP_TEE] = {
 931                 .needs_file             = 1,
 932                 .hash_reg_file          = 1,
 933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 934         },
 935 };
 936
 937 enum io_mem_account {
 938         ACCT_LOCKED,
 939         ACCT_PINNED,
 940 };
 941
 942 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 943                              struct io_comp_state *cs);
 944 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 945 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 946 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 947 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 948 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 949 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 950 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 951 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 952                                  struct io_uring_files_update *ip,
 953                                  unsigned nr_args);
 954 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 955 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 956                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 957 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 958 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 959
 960 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 961                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 962                                bool needs_lock);
 963 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 964                              const struct iovec *fast_iov,
 965                              struct iov_iter *iter, bool force);
 966
 967 static struct kmem_cache *req_cachep;
 968
 969 static const struct file_operations io_uring_fops;
 970
 971 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 972 {
 973 #if defined(CONFIG_UNIX)
 974         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 975                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 976
 977                 return ctx->ring_sock->sk;
 978         }
 979 #endif
 980         return NULL;
 981 }
 982 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 983
 984 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 985 {
 986         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
 987                           REQ_F_INFLIGHT))
 988                 __io_clean_op(req);
 989 }
 990
 991 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
 992 {
 993         struct mm_struct *mm = current->mm;
 994
 995         if (mm) {
 996                 kthread_unuse_mm(mm);
 997                 mmput(mm);
 998                 current->mm = NULL;
 999         }
1000 }
1001
1002 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1003 {
1004         struct mm_struct *mm;
1005
1006         if (current->mm)
1007                 return 0;
1008
1009         /* Should never happen */
1010         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1011                 return -EFAULT;
1012
1013         task_lock(ctx->sqo_task);
1014         mm = ctx->sqo_task->mm;
1015         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1016                 mm = NULL;
1017         task_unlock(ctx->sqo_task);
1018
1019         if (mm) {
1020                 kthread_use_mm(mm);
1021                 return 0;
1022         }
1023
1024         return -EFAULT;
1025 }
1026
1027 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1028                                    struct io_kiocb *req)
1029 {
1030         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1031                 return 0;
1032         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1033 }
1034
1035 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1036                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1037
1038 {
1039 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1040         /* puts the old one when swapping */
1041         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1042                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1043                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1044         }
1045 #endif
1046 }
1047
1048 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1049 {
1050 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1051         kthread_associate_blkcg(NULL);
1052 #endif
1053 }
1054
1055 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1056 {
1057         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1058                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1059 }
1060
1061 /*
1062  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1063  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1064  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1065  */
1066 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1067 {
1068         id->files = current->files;
1069         id->mm = current->mm;
1070 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1071         rcu_read_lock();
1072         id->blkcg_css = blkcg_css();
1073         rcu_read_unlock();
1074 #endif
1075         id->creds = current_cred();
1076         id->nsproxy = current->nsproxy;
1077         id->fs = current->fs;
1078         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1079 #ifdef CONFIG_AUDIT
1080         id->loginuid = current->loginuid;
1081         id->sessionid = current->sessionid;
1082 #endif
1083         refcount_set(&id->count, 1);
1084 }
1085
1086 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1087 {
1088         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1089         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1094  * touch any members of io_wq_work.
1095  */
1096 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1097 {
1098         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1099
1100         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1101                 return;
1102
1103         __io_req_init_async(req);
1104
1105         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1106         req->work.identity = tctx->identity;
1107         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1108                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1109 }
1110
1111 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1112 {
1113         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1114 }
1115
1116 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1117 {
1118         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1119
1120         complete(&ctx->ref_comp);
1121 }
1122
1123 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1124 {
1125         return !req->timeout.off;
1126 }
1127
1128 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1129 {
1130         struct io_ring_ctx *ctx;
1131         int hash_bits;
1132
1133         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1134         if (!ctx)
1135                 return NULL;
1136
1137         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1138         if (!ctx->fallback_req)
1139                 goto err;
1140
1141         /*
1142          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1143          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1144          */
1145         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1146         hash_bits -= 5;
1147         if (hash_bits <= 0)
1148                 hash_bits = 1;
1149         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1150         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1151                                         GFP_KERNEL);
1152         if (!ctx->cancel_hash)
1153                 goto err;
1154         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1155
1156         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1157                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1158                 goto err;
1159
1160         ctx->flags = p->flags;
1161         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1163         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1165         init_completion(&ctx->ref_comp);
1166         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1167         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1168         idr_init(&ctx->personality_idr);
1169         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1170         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1171         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1173         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1175         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1176         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1177         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1178         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1179         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1180         return ctx;
1181 err:
1182         if (ctx->fallback_req)
1183                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1184         kfree(ctx->cancel_hash);
1185         kfree(ctx);
1186         return NULL;
1187 }
1188
1189 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1190 {
1191         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1192                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1193
1194                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1195                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1196         }
1197
1198         return false;
1199 }
1200
1201 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1202 {
1203         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1204
1205         /* order cqe stores with ring update */
1206         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1207
1208         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1209                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1210                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1211         }
1212 }
1213
1214 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1217                 return;
1218         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1219                 kfree(req->work.identity);
1220 }
1221
1222 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1223 {
1224         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1225                 return;
1226
1227         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1228
1229         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1230                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1231                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1232         }
1233 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1234         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1235                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1236                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1237         }
1238 #endif
1239         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1240                 put_cred(req->work.identity->creds);
1241                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1242         }
1243         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1244                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1245
1246                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1247                 if (--fs->users)
1248                         fs = NULL;
1249                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1250                 if (fs)
1251                         free_fs_struct(fs);
1252                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1253         }
1254
1255         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1260  * the current context.
1261  */
1262 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1263 {
1264         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1265         const struct cred *creds = NULL;
1266         struct io_identity *id;
1267
1268         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1269                 creds = req->work.identity->creds;
1270
1271         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1272         if (unlikely(!id)) {
1273                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1274                 return false;
1275         }
1276
1277         /*
1278          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1279          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1280          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1281          * that one separately.
1282          */
1283         io_init_identity(id);
1284         if (creds)
1285                 req->work.identity->creds = creds;
1286
1287         /* add one for this request */
1288         refcount_inc(&id->count);
1289
1290         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1291         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1292             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1293                 kfree(tctx->identity);
1294         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1295             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1296                 kfree(req->work.identity);
1297
1298         req->work.identity = id;
1299         tctx->identity = id;
1300         return true;
1301 }
1302
1303 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1304 {
1305         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1306         struct io_identity *id = req->work.identity;
1307         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1308
1309         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1310                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1311                         return false;
1312                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1313         }
1314
1315         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1316             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1317             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1318                 if (id->files != current->files ||
1319                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1320                         return false;
1321                 atomic_inc(&id->files->count);
1322                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1323                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1324
1325                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1326                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1327                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1328                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1329         }
1330 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1331         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1332             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1333                 rcu_read_lock();
1334                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1335                         rcu_read_unlock();
1336                         return false;
1337                 }
1338                 /*
1339                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1340                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1341                  */
1342                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1343                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1344                 rcu_read_unlock();
1345         }
1346 #endif
1347         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1348                 if (id->creds != current_cred())
1349                         return false;
1350                 get_cred(id->creds);
1351                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1352         }
1353 #ifdef CONFIG_AUDIT
1354         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1355             current->sessionid != id->sessionid)
1356                 return false;
1357 #endif
1358         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1359             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1360                 if (current->fs != id->fs)
1361                         return false;
1362                 spin_lock(&id->fs->lock);
1363                 if (!id->fs->in_exec) {
1364                         id->fs->users++;
1365                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1366                 } else {
1367                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1368                 }
1369                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1370         }
1371
1372         return true;
1373 }
1374
1375 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1376 {
1377         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1378         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1379         struct io_identity *id;
1380
1381         io_req_init_async(req);
1382         id = req->work.identity;
1383
1384         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1385                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1386
1387         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1388                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1389                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1390         } else {
1391                 if (def->unbound_nonreg_file)
1392                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1393         }
1394
1395         /* ->mm can never change on us */
1396         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1397             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1398                 mmgrab(id->mm);
1399                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1400         }
1401
1402         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1403         if (io_grab_identity(req))
1404                 return;
1405
1406         if (!io_identity_cow(req))
1407                 return;
1408
1409         /* can't fail at this point */
1410         if (!io_grab_identity(req))
1411                 WARN_ON(1);
1412 }
1413
1414 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1415 {
1416         struct io_kiocb *cur;
1417
1418         io_prep_async_work(req);
1419         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1420                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1421                         io_prep_async_work(cur);
1422 }
1423
1424 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1425 {
1426         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1427         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1428
1429         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1430                                         &req->work, req->flags);
1431         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1432         return link;
1433 }
1434
1435 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1436 {
1437         struct io_kiocb *link;
1438
1439         /* init ->work of the whole link before punting */
1440         io_prep_async_link(req);
1441         link = __io_queue_async_work(req);
1442
1443         if (link)
1444                 io_queue_linked_timeout(link);
1445 }
1446
1447 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1448 {
1449         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1450         int ret;
1451
1452         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1453         if (ret != -1) {
1454                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1455                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1456                 list_del_init(&req->timeout.list);
1457                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1458                 io_put_req_deferred(req, 1);
1459         }
1460 }
1461
1462 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1463 {
1464         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1465
1466         if (!tsk || req->task == tsk)
1467                 return true;
1468         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1469                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1470                         return true;
1471         }
1472         return false;
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1477  */
1478 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1479 {
1480         struct io_kiocb *req, *tmp;
1481         int canceled = 0;
1482
1483         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1484         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1485                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1486                         io_kill_timeout(req);
1487                         canceled++;
1488                 }
1489         }
1490         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1491         return canceled != 0;
1492 }
1493
1494 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1495 {
1496         do {
1497                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1498                                                 struct io_defer_entry, list);
1499                 struct io_kiocb *link;
1500
1501                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1502                         break;
1503                 list_del_init(&de->list);
1504                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1505                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1506                 if (link) {
1507                         __io_queue_linked_timeout(link);
1508                         /* drop submission reference */
1509                         io_put_req_deferred(link, 1);
1510                 }
1511                 kfree(de);
1512         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1513 }
1514
1515 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1516 {
1517         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1518                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1519                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1520
1521                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1522                         break;
1523                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1524                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1525                         break;
1526
1527                 list_del_init(&req->timeout.list);
1528                 io_kill_timeout(req);
1529         }
1530 }
1531
1532 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1533 {
1534         io_flush_timeouts(ctx);
1535         __io_commit_cqring(ctx);
1536
1537         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1538                 __io_queue_deferred(ctx);
1539 }
1540
1541 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1542 {
1543         struct io_rings *r = ctx->rings;
1544
1545         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1546 }
1547
1548 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1549 {
1550         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1551         unsigned tail;
1552
1553         tail = ctx->cached_cq_tail;
1554         /*
1555          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1556          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1557          * fill the cq entry
1558          */
1559         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1560                 return NULL;
1561
1562         ctx->cached_cq_tail++;
1563         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1564 }
1565
1566 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1567 {
1568         if (!ctx->cq_ev_fd)
1569                 return false;
1570         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1571                 return false;
1572         if (!ctx->eventfd_async)
1573                 return true;
1574         return io_wq_current_is_worker();
1575 }
1576
1577 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1578 {
1579         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1580                 wake_up(&ctx->wait);
1581         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1582                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1583         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1584                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1585 }
1586
1587 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1590                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1591                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1592                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1593         }
1594 }
1595
1596 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1597                                     struct files_struct *files)
1598 {
1599         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1600                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1601                 req->work.identity->files == files;
1602 }
1603
1604 static bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1605                            struct files_struct *files)
1606 {
1607         struct io_kiocb *link;
1608
1609         if (!files)
1610                 return true;
1611         if (__io_match_files(req, files))
1612                 return true;
1613         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1614                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
1615                         if (__io_match_files(link, files))
1616                                 return true;
1617                 }
1618         }
1619         return false;
1620 }
1621
1622 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1623 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1624                                      struct task_struct *tsk,
1625                                      struct files_struct *files)
1626 {
1627         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1628         struct io_kiocb *req, *tmp;
1629         struct io_uring_cqe *cqe;
1630         unsigned long flags;
1631         LIST_HEAD(list);
1632
1633         if (!force) {
1634                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1635                         return true;
1636                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1637                     rings->cq_ring_entries))
1638                         return false;
1639         }
1640
1641         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1642
1643         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1644         if (force)
1645                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1646
1647         cqe = NULL;
1648         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1649                 if (tsk && req->task != tsk)
1650                         continue;
1651                 if (!io_match_files(req, files))
1652                         continue;
1653
1654                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1655                 if (!cqe && !force)
1656                         break;
1657
1658                 list_move(&req->compl.list, &list);
1659                 if (cqe) {
1660                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1661                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1662                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1663                 } else {
1664                         ctx->cached_cq_overflow++;
1665                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1666                                    ctx->cached_cq_overflow);
1667                 }
1668         }
1669
1670         io_commit_cqring(ctx);
1671         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1672
1673         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1674         io_cqring_ev_posted(ctx);
1675
1676         while (!list_empty(&list)) {
1677                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1678                 list_del(&req->compl.list);
1679                 io_put_req(req);
1680         }
1681
1682         return cqe != NULL;
1683 }
1684
1685 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1686 {
1687         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1688         struct io_uring_cqe *cqe;
1689
1690         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1691
1692         /*
1693          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1694          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1695          * the ring.
1696          */
1697         cqe = io_get_cqring(ctx);
1698         if (likely(cqe)) {
1699                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1700                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1701                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1702         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1703                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1704                 /*
1705                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1706                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1707                  * to drop it on the floor.
1708                  */
1709                 ctx->cached_cq_overflow++;
1710                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1711         } else {
1712                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1713                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1714                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1715                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1716                 }
1717                 io_clean_op(req);
1718                 req->result = res;
1719                 req->compl.cflags = cflags;
1720                 refcount_inc(&req->refs);
1721                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1722         }
1723 }
1724
1725 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1726 {
1727         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1728 }
1729
1730 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1731 {
1732         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1733         unsigned long flags;
1734
1735         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1736         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1737         io_commit_cqring(ctx);
1738         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1739
1740         io_cqring_ev_posted(ctx);
1741 }
1742
1743 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1744 {
1745         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1746
1747         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1748         while (!list_empty(&cs->list)) {
1749                 struct io_kiocb *req;
1750
1751                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1752                 list_del(&req->compl.list);
1753                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1754
1755                 /*
1756                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1757                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1758                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1759                  */
1760                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1761                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1762                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1763                         io_put_req(req);
1764                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1765                 } else {
1766                         io_put_req(req);
1767                 }
1768         }
1769         io_commit_cqring(ctx);
1770         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1771
1772         io_cqring_ev_posted(ctx);
1773         cs->nr = 0;
1774 }
1775
1776 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1777                               struct io_comp_state *cs)
1778 {
1779         if (!cs) {
1780                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1781                 io_put_req(req);
1782         } else {
1783                 io_clean_op(req);
1784                 req->result = res;
1785                 req->compl.cflags = cflags;
1786                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1787                 if (++cs->nr >= 32)
1788                         io_submit_flush_completions(cs);
1789         }
1790 }
1791
1792 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1793 {
1794         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1795 }
1796
1797 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1798 {
1799         return req == (struct io_kiocb *)
1800                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1801 }
1802
1803 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1804 {
1805         struct io_kiocb *req;
1806
1807         req = ctx->fallback_req;
1808         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1809                 return req;
1810
1811         return NULL;
1812 }
1813
1814 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1815                                      struct io_submit_state *state)
1816 {
1817         if (!state->free_reqs) {
1818                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1819                 size_t sz;
1820                 int ret;
1821
1822                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1823                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1824
1825                 /*
1826                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1827                  * retry single alloc to be on the safe side.
1828                  */
1829                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1830                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1831                         if (!state->reqs[0])
1832                                 goto fallback;
1833                         ret = 1;
1834                 }
1835                 state->free_reqs = ret;
1836         }
1837
1838         state->free_reqs--;
1839         return state->reqs[state->free_reqs];
1840 fallback:
1841         return io_get_fallback_req(ctx);
1842 }
1843
1844 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1845                           bool fixed)
1846 {
1847         if (fixed)
1848                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1849         else
1850                 fput(file);
1851 }
1852
1853 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1854 {
1855         io_clean_op(req);
1856
1857         if (req->async_data)
1858                 kfree(req->async_data);
1859         if (req->file)
1860                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1861
1862         io_req_clean_work(req);
1863 }
1864
1865 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1866 {
1867         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1868         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1869
1870         io_dismantle_req(req);
1871
1872         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1873         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1874                 wake_up(&tctx->wait);
1875         put_task_struct(req->task);
1876
1877         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1878                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1879         else
1880                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1881         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1882 }
1883
1884 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1885 {
1886         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1887         struct io_kiocb *link;
1888         bool cancelled = false;
1889         unsigned long flags;
1890
1891         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1892         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1893                                         link_list);
1894         /*
1895          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1896          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1897          */
1898         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1899                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1900                 int ret;
1901
1902                 list_del_init(&link->link_list);
1903                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1904                 if (ret != -1) {
1905                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1906                         io_commit_cqring(ctx);
1907                         cancelled = true;
1908                 }
1909         }
1910         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1911         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1912
1913         if (cancelled) {
1914                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1915                 io_put_req(link);
1916         }
1917 }
1918
1919 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1920 {
1921         struct io_kiocb *nxt;
1922
1923         /*
1924          * The list should never be empty when we are called here. But could
1925          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1926          * safe side.
1927          */
1928         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1929                 return NULL;
1930
1931         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1932         list_del_init(&req->link_list);
1933         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1934                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1935         return nxt;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1940  */
1941 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1942 {
1943         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1944         unsigned long flags;
1945
1946         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1947         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1948                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1949                                                 struct io_kiocb, link_list);
1950
1951                 list_del_init(&link->link_list);
1952                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1953
1954                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1955
1956                 /*
1957                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1958                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1959                  * work.fs->lock.
1960                  */
1961                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1962                         io_put_req_deferred(link, 2);
1963                 else
1964                         io_double_put_req(link);
1965         }
1966
1967         io_commit_cqring(ctx);
1968         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1969
1970         io_cqring_ev_posted(ctx);
1971 }
1972
1973 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1974 {
1975         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1976         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1977                 io_kill_linked_timeout(req);
1978
1979         /*
1980          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1981          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1982          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1983          * of the chain.
1984          */
1985         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1986                 return io_req_link_next(req);
1987         io_fail_links(req);
1988         return NULL;
1989 }
1990
1991 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1992 {
1993         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1994                 return NULL;
1995         return __io_req_find_next(req);
1996 }
1997
1998 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
1999 {
2000         struct task_struct *tsk = req->task;
2001         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2002         enum task_work_notify_mode notify;
2003         int ret;
2004
2005         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2006                 return -ESRCH;
2007
2008         /*
2009          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2010          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2011          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2012          * will do the job.
2013          */
2014         notify = TWA_NONE;
2015         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2016                 notify = TWA_SIGNAL;
2017
2018         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2019         if (!ret)
2020                 wake_up_process(tsk);
2021
2022         return ret;
2023 }
2024
2025 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2026 {
2027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2028
2029         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2030         io_cqring_fill_event(req, error);
2031         io_commit_cqring(ctx);
2032         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2033
2034         io_cqring_ev_posted(ctx);
2035         req_set_fail_links(req);
2036         io_double_put_req(req);
2037 }
2038
2039 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2040 {
2041         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2042         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2043
2044         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2045         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2046 }
2047
2048 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2049 {
2050         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2051
2052         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2053                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2054                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2055                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2056         } else {
2057                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2058         }
2059 }
2060
2061 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2062 {
2063         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2065
2066         __io_req_task_submit(req);
2067         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2068 }
2069
2070 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2071 {
2072         int ret;
2073
2074         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2075         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2076
2077         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2078         if (unlikely(ret)) {
2079                 struct task_struct *tsk;
2080
2081                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2082                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2083                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2084                 wake_up_process(tsk);
2085         }
2086 }
2087
2088 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2089 {
2090         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2091
2092         if (nxt)
2093                 io_req_task_queue(nxt);
2094 }
2095
2096 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2097 {
2098         io_queue_next(req);
2099         __io_free_req(req);
2100 }
2101
2102 struct req_batch {
2103         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2104         int to_free;
2105
2106         struct task_struct      *task;
2107         int                     task_refs;
2108 };
2109
2110 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2111 {
2112         rb->to_free = 0;
2113         rb->task_refs = 0;
2114         rb->task = NULL;
2115 }
2116
2117 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2118                                       struct req_batch *rb)
2119 {
2120         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2121         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2122         rb->to_free = 0;
2123 }
2124
2125 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2126                                      struct req_batch *rb)
2127 {
2128         if (rb->to_free)
2129                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2130         if (rb->task) {
2131                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2132
2133                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2134                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2135                 rb->task = NULL;
2136         }
2137 }
2138
2139 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2140 {
2141         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2142                 io_free_req(req);
2143                 return;
2144         }
2145         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2146                 io_queue_next(req);
2147
2148         if (req->task != rb->task) {
2149                 if (rb->task) {
2150                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2151
2152                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2153                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2154                 }
2155                 rb->task = req->task;
2156                 rb->task_refs = 0;
2157         }
2158         rb->task_refs++;
2159
2160         io_dismantle_req(req);
2161         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2162         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2163                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2164 }
2165
2166 /*
2167  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2168  * was the last reference to this request.
2169  */
2170 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2171 {
2172         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2173
2174         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2175                 nxt = io_req_find_next(req);
2176                 __io_free_req(req);
2177         }
2178         return nxt;
2179 }
2180
2181 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2184                 io_free_req(req);
2185 }
2186
2187 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2188 {
2189         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2190
2191         io_free_req(req);
2192 }
2193
2194 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2195 {
2196         int ret;
2197
2198         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2199         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2200         if (unlikely(ret)) {
2201                 struct task_struct *tsk;
2202
2203                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2204                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2205                 wake_up_process(tsk);
2206         }
2207 }
2208
2209 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2210 {
2211         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2212                 io_free_req_deferred(req);
2213 }
2214
2215 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2216 {
2217         struct io_kiocb *nxt;
2218
2219         /*
2220          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2221          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2222          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2223          */
2224         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2225                 return NULL;
2226
2227         nxt = io_req_find_next(req);
2228         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2229 }
2230
2231 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2232 {
2233         /* drop both submit and complete references */
2234         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2235                 io_free_req(req);
2236 }
2237
2238 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2239 {
2240         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2241
2242         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2243                 /*
2244                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2245                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2246                  * entries. We cannot safely to it from here.
2247                  */
2248                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2249                         return -1U;
2250
2251                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2252         }
2253
2254         /* See comment at the top of this file */
2255         smp_rmb();
2256         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2257 }
2258
2259 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2260 {
2261         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2262
2263         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2264         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2265 }
2266
2267 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2268 {
2269         unsigned int cflags;
2270
2271         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2272         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2273         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2274         kfree(kbuf);
2275         return cflags;
2276 }
2277
2278 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2279 {
2280         struct io_buffer *kbuf;
2281
2282         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2283         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2284 }
2285
2286 static inline bool io_run_task_work(void)
2287 {
2288         /*
2289          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2290          * not add work to such a task.
2291          */
2292         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2293                 return false;
2294         if (current->task_works) {
2295                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2296                 task_work_run();
2297                 return true;
2298         }
2299
2300         return false;
2301 }
2302
2303 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2304 {
2305         struct io_kiocb *req;
2306
2307         do {
2308                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2309                 list_del(&req->inflight_entry);
2310                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2311         } while (!list_empty(again));
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Find and free completed poll iocbs
2316  */
2317 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2318                                struct list_head *done)
2319 {
2320         struct req_batch rb;
2321         struct io_kiocb *req;
2322         LIST_HEAD(again);
2323
2324         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2325         smp_rmb();
2326
2327         io_init_req_batch(&rb);
2328         while (!list_empty(done)) {
2329                 int cflags = 0;
2330
2331                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2332                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2333                         req->result = 0;
2334                         req->iopoll_completed = 0;
2335                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2336                         continue;
2337                 }
2338                 list_del(&req->inflight_entry);
2339
2340                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2341                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2342
2343                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2344                 (*nr_events)++;
2345
2346                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2347                         io_req_free_batch(&rb, req);
2348         }
2349
2350         io_commit_cqring(ctx);
2351         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2352                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2353         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2354
2355         if (!list_empty(&again))
2356                 io_iopoll_queue(&again);
2357 }
2358
2359 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2360                         long min)
2361 {
2362         struct io_kiocb *req, *tmp;
2363         LIST_HEAD(done);
2364         bool spin;
2365         int ret;
2366
2367         /*
2368          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2369          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2370          */
2371         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2372
2373         ret = 0;
2374         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2375                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2376
2377                 /*
2378                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2379                  * If we find a request that requires polling, break out
2380                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2381                  */
2382                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2383                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2384                         continue;
2385                 }
2386                 if (!list_empty(&done))
2387                         break;
2388
2389                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2390                 if (ret < 0)
2391                         break;
2392
2393                 /* iopoll may have completed current req */
2394                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2395                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2396
2397                 if (ret && spin)
2398                         spin = false;
2399                 ret = 0;
2400         }
2401
2402         if (!list_empty(&done))
2403                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2404
2405         return ret;
2406 }
2407
2408 /*
2409  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2410  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2411  * as a non-spinning completion check.
2412  */
2413 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2414                                 long min)
2415 {
2416         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2417                 int ret;
2418
2419                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2420                 if (ret < 0)
2421                         return ret;
2422                 if (*nr_events >= min)
2423                         return 0;
2424         }
2425
2426         return 1;
2427 }
2428
2429 /*
2430  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2431  * find and complete them.
2432  */
2433 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2434 {
2435         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2436                 return;
2437
2438         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2439         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2440                 unsigned int nr_events = 0;
2441
2442                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2443
2444                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2445                 if (nr_events == 0)
2446                         break;
2447                 /*
2448                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2449                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2450                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2451                  */
2452                 if (need_resched()) {
2453                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2454                         cond_resched();
2455                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2456                 }
2457         }
2458         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2459 }
2460
2461 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2462 {
2463         unsigned int nr_events = 0;
2464         int iters = 0, ret = 0;
2465
2466         /*
2467          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2468          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2469          * that got punted to a workqueue.
2470          */
2471         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2472         do {
2473                 /*
2474                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2475                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2476                  * already triggered a CQE (eg in error).
2477                  */
2478                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2479                         break;
2480
2481                 /*
2482                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2483                  * application entering polling for a command before it gets
2484                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2485                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2486                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2487                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2488                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2489                  * very same mutex.
2490                  */
2491                 if (!(++iters & 7)) {
2492                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2493                         io_run_task_work();
2494                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2495                 }
2496
2497                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2498                 if (ret <= 0)
2499                         break;
2500                 ret = 0;
2501         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2502
2503         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2504         return ret;
2505 }
2506
2507 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2508 {
2509         /*
2510          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2511          * thread.
2512          */
2513         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2514                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2515
2516                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2517         }
2518         file_end_write(req->file);
2519 }
2520
2521 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2522                                   struct io_comp_state *cs)
2523 {
2524         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2525         int cflags = 0;
2526
2527         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2528                 kiocb_end_write(req);
2529
2530         if (res != req->result)
2531                 req_set_fail_links(req);
2532         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2533                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2534         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2535 }
2536
2537 #ifdef CONFIG_BLOCK
2538 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2539 {
2540         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2541         ssize_t ret = -ECANCELED;
2542         struct iov_iter iter;
2543         int rw;
2544
2545         if (error) {
2546                 ret = error;
2547                 goto end_req;
2548         }
2549
2550         switch (req->opcode) {
2551         case IORING_OP_READV:
2552         case IORING_OP_READ_FIXED:
2553         case IORING_OP_READ:
2554                 rw = READ;
2555                 break;
2556         case IORING_OP_WRITEV:
2557         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2558         case IORING_OP_WRITE:
2559                 rw = WRITE;
2560                 break;
2561         default:
2562                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2563                                 req->opcode);
2564                 goto end_req;
2565         }
2566
2567         if (!req->async_data) {
2568                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2569                 if (ret < 0)
2570                         goto end_req;
2571                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2572                 if (!ret)
2573                         return true;
2574                 kfree(iovec);
2575         } else {
2576                 return true;
2577         }
2578 end_req:
2579         req_set_fail_links(req);
2580         io_req_complete(req, ret);
2581         return false;
2582 }
2583 #endif
2584
2585 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2586 {
2587 #ifdef CONFIG_BLOCK
2588         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2589         int ret;
2590
2591         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2592                 return false;
2593         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2594                 return false;
2595
2596         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2597
2598         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2599                 refcount_inc(&req->refs);
2600                 io_queue_async_work(req);
2601                 return true;
2602         }
2603
2604 #endif
2605         return false;
2606 }
2607
2608 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2609                              struct io_comp_state *cs)
2610 {
2611         if (!io_rw_reissue(req, res))
2612                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2613 }
2614
2615 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2616 {
2617         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2618
2619         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2620 }
2621
2622 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2623 {
2624         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2625
2626         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2627                 kiocb_end_write(req);
2628
2629         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2630                 req_set_fail_links(req);
2631
2632         WRITE_ONCE(req->result, res);
2633         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2634         smp_wmb();
2635         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2636 }
2637
2638 /*
2639  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2640  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2641  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2642  * accessing the kiocb cookie.
2643  */
2644 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2645 {
2646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2647
2648         /*
2649          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2650          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2651          * different devices.
2652          */
2653         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2654                 ctx->poll_multi_file = false;
2655         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2656                 struct io_kiocb *list_req;
2657
2658                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2659                                                 inflight_entry);
2660                 if (list_req->file != req->file)
2661                         ctx->poll_multi_file = true;
2662         }
2663
2664         /*
2665          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2666          * it to the front so we find it first.
2667          */
2668         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2669                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2670         else
2671                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2672
2673         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2674             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2675                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2676 }
2677
2678 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2679 {
2680         if (state->has_refs)
2681                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2682         state->file = NULL;
2683 }
2684
2685 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2686 {
2687         if (state->file)
2688                 __io_state_file_put(state);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2693  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2694  * has more than one submission.
2695  */
2696 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2697 {
2698         if (!state)
2699                 return fget(fd);
2700
2701         if (state->file) {
2702                 if (state->fd == fd) {
2703                         state->has_refs--;
2704                         return state->file;
2705                 }
2706                 __io_state_file_put(state);
2707         }
2708         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2709         if (!state->file)
2710                 return NULL;
2711
2712         state->fd = fd;
2713         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2714         return state->file;
2715 }
2716
2717 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2718 {
2719         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2720 }
2721
2722 /*
2723  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2724  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2725  * inline.
2726  */
2727 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2728 {
2729         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2730
2731         if (S_ISBLK(mode)) {
2732                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2733                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2734                         return true;
2735                 return false;
2736         }
2737         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2738                 return true;
2739         if (S_ISREG(mode)) {
2740                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2741                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2742                     file->f_op != &io_uring_fops)
2743                         return true;
2744                 return false;
2745         }
2746
2747         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2748         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2749                 return true;
2750
2751         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2752                 return false;
2753
2754         if (rw == READ)
2755                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2756
2757         return file->f_op->write_iter != NULL;
2758 }
2759
2760 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2761 {
2762         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2763         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2764         unsigned ioprio;
2765         int ret;
2766
2767         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2768                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2769
2770         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2771         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2772                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2773                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2774         }
2775         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2776         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2777         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2778         if (unlikely(ret))
2779                 return ret;
2780
2781         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2782         if (ioprio) {
2783                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2784                 if (ret)
2785                         return ret;
2786
2787                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2788         } else
2789                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2790
2791         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2792         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2793                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2794
2795         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2796                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2797                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2798                         return -EOPNOTSUPP;
2799
2800                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2801                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2802                 req->iopoll_completed = 0;
2803         } else {
2804                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2805                         return -EINVAL;
2806                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2807         }
2808
2809         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2810         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2811         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2812         return 0;
2813 }
2814
2815 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2816 {
2817         switch (ret) {
2818         case -EIOCBQUEUED:
2819                 break;
2820         case -ERESTARTSYS:
2821         case -ERESTARTNOINTR:
2822         case -ERESTARTNOHAND:
2823         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2824                 /*
2825                  * We can't just restart the syscall, since previously
2826                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2827                  * IO with EINTR.
2828                  */
2829                 ret = -EINTR;
2830                 fallthrough;
2831         default:
2832                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2833         }
2834 }
2835
2836 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2837                        struct io_comp_state *cs)
2838 {
2839         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2840         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2841
2842         /* add previously done IO, if any */
2843         if (io && io->bytes_done > 0) {
2844                 if (ret < 0)
2845                         ret = io->bytes_done;
2846                 else
2847                         ret += io->bytes_done;
2848         }
2849
2850         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2851                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2852         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2853                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2854         else
2855                 io_rw_done(kiocb, ret);
2856 }
2857
2858 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2859                                struct iov_iter *iter)
2860 {
2861         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2862         size_t len = req->rw.len;
2863         struct io_mapped_ubuf *imu;
2864         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2865         size_t offset;
2866         u64 buf_addr;
2867
2868         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2869                 return -EFAULT;
2870         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2871         imu = &ctx->user_bufs[index];
2872         buf_addr = req->rw.addr;
2873
2874         /* overflow */
2875         if (buf_addr + len < buf_addr)
2876                 return -EFAULT;
2877         /* not inside the mapped region */
2878         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2879                 return -EFAULT;
2880
2881         /*
2882          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2883          * and advance us to the beginning.
2884          */
2885         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2886         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2887
2888         if (offset) {
2889                 /*
2890                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2891                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2892                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2893                  * we know that:
2894                  *
2895                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2896                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2897                  *    first and last bvec
2898                  *
2899                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2900                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2901                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2902                  * since we can just skip the first segment, which may not
2903                  * be PAGE_SIZE aligned.
2904                  */
2905                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2906
2907                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2908                         iov_iter_advance(iter, offset);
2909                 } else {
2910                         unsigned long seg_skip;
2911
2912                         /* skip first vec */
2913                         offset -= bvec->bv_len;
2914                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2915
2916                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2917                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2918                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2919                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2920                 }
2921         }
2922
2923         return len;
2924 }
2925
2926 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2927 {
2928         if (needs_lock)
2929                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2930 }
2931
2932 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2933 {
2934         /*
2935          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2936          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2937          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2938          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2939          */
2940         if (needs_lock)
2941                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2942 }
2943
2944 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2945                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2946                                           bool needs_lock)
2947 {
2948         struct io_buffer *head;
2949
2950         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2951                 return kbuf;
2952
2953         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2954
2955         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2956
2957         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2958         if (head) {
2959                 if (!list_empty(&head->list)) {
2960                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2961                                                         list);
2962                         list_del(&kbuf->list);
2963                 } else {
2964                         kbuf = head;
2965                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2966                 }
2967                 if (*len > kbuf->len)
2968                         *len = kbuf->len;
2969         } else {
2970                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2971         }
2972
2973         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2974
2975         return kbuf;
2976 }
2977
2978 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2979                                         bool needs_lock)
2980 {
2981         struct io_buffer *kbuf;
2982         u16 bgid;
2983
2984         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2985         bgid = req->buf_index;
2986         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2987         if (IS_ERR(kbuf))
2988                 return kbuf;
2989         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2990         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2991         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2992 }
2993
2994 #ifdef CONFIG_COMPAT
2995 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2996                                 bool needs_lock)
2997 {
2998         struct compat_iovec __user *uiov;
2999         compat_ssize_t clen;
3000         void __user *buf;
3001         ssize_t len;
3002
3003         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3004         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3005                 return -EFAULT;
3006         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3007                 return -EFAULT;
3008         if (clen < 0)
3009                 return -EINVAL;
3010
3011         len = clen;
3012         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3013         if (IS_ERR(buf))
3014                 return PTR_ERR(buf);
3015         iov[0].iov_base = buf;
3016         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3017         return 0;
3018 }
3019 #endif
3020
3021 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3022                                       bool needs_lock)
3023 {
3024         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3025         void __user *buf;
3026         ssize_t len;
3027
3028         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3029                 return -EFAULT;
3030
3031         len = iov[0].iov_len;
3032         if (len < 0)
3033                 return -EINVAL;
3034         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3035         if (IS_ERR(buf))
3036                 return PTR_ERR(buf);
3037         iov[0].iov_base = buf;
3038         iov[0].iov_len = len;
3039         return 0;
3040 }
3041
3042 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3043                                     bool needs_lock)
3044 {
3045         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3046                 struct io_buffer *kbuf;
3047
3048                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3049                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3050                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3051                 return 0;
3052         }
3053         if (!req->rw.len)
3054                 return 0;
3055         else if (req->rw.len > 1)
3056                 return -EINVAL;
3057
3058 #ifdef CONFIG_COMPAT
3059         if (req->ctx->compat)
3060                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3061 #endif
3062
3063         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3064 }
3065
3066 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3067                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3068                                  bool needs_lock)
3069 {
3070         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3071         size_t sqe_len = req->rw.len;
3072         ssize_t ret;
3073         u8 opcode;
3074
3075         opcode = req->opcode;
3076         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3077                 *iovec = NULL;
3078                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3079         }
3080
3081         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3082         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3083                 return -EINVAL;
3084
3085         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3086                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3087                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3088                         if (IS_ERR(buf))
3089                                 return PTR_ERR(buf);
3090                         req->rw.len = sqe_len;
3091                 }
3092
3093                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3094                 *iovec = NULL;
3095                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3096         }
3097
3098         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3099                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3100                 if (!ret) {
3101                         ret = (*iovec)->iov_len;
3102                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3103                 }
3104                 *iovec = NULL;
3105                 return ret;
3106         }
3107
3108         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3109                               req->ctx->compat);
3110 }
3111
3112 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3113                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3114                                bool needs_lock)
3115 {
3116         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3117
3118         if (!iorw)
3119                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3120         *iovec = NULL;
3121         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3122 }
3123
3124 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3125 {
3126         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3127 }
3128
3129 /*
3130  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3131  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3132  */
3133 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3134 {
3135         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3136         struct file *file = req->file;
3137         ssize_t ret = 0;
3138
3139         /*
3140          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3141          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3142          * the kiocb to be handled from an async context.
3143          */
3144         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3145                 return -EOPNOTSUPP;
3146         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3147                 return -EAGAIN;
3148
3149         while (iov_iter_count(iter)) {
3150                 struct iovec iovec;
3151                 ssize_t nr;
3152
3153                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3154                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3155                 } else {
3156                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3157                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3158                 }
3159
3160                 if (rw == READ) {
3161                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3162                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3163                 } else {
3164                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3165                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3166                 }
3167
3168                 if (nr < 0) {
3169                         if (!ret)
3170                                 ret = nr;
3171                         break;
3172                 }
3173                 ret += nr;
3174                 if (nr != iovec.iov_len)
3175                         break;
3176                 req->rw.len -= nr;
3177                 req->rw.addr += nr;
3178                 iov_iter_advance(iter, nr);
3179         }
3180
3181         return ret;
3182 }
3183
3184 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3185                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3186 {
3187         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3188
3189         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3190         rw->free_iovec = iovec;
3191         rw->bytes_done = 0;
3192         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3193         if (iter->type == ITER_BVEC)
3194                 return;
3195         if (!iovec) {
3196                 unsigned iov_off = 0;
3197
3198                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3199                 if (iter->iov != fast_iov) {
3200                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3201                         rw->iter.iov += iov_off;
3202                 }
3203                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3204                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3205                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3206         } else {
3207                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3208         }
3209 }
3210
3211 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3212 {
3213         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3214         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3215         return req->async_data == NULL;
3216 }
3217
3218 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3219 {
3220         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3221                 return 0;
3222
3223         return  __io_alloc_async_data(req);
3224 }
3225
3226 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3227                              const struct iovec *fast_iov,
3228                              struct iov_iter *iter, bool force)
3229 {
3230         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3231                 return 0;
3232         if (!req->async_data) {
3233                 if (__io_alloc_async_data(req))
3234                         return -ENOMEM;
3235
3236                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3237         }
3238         return 0;
3239 }
3240
3241 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3242 {
3243         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3244         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3245         ssize_t ret;
3246
3247         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3248         if (unlikely(ret < 0))
3249                 return ret;
3250
3251         iorw->bytes_done = 0;
3252         iorw->free_iovec = iov;
3253         if (iov)
3254                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3255         return 0;
3256 }
3257
3258 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3259 {
3260         ssize_t ret;
3261
3262         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3263         if (ret)
3264                 return ret;
3265
3266         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3267                 return -EBADF;
3268
3269         /* either don't need iovec imported or already have it */
3270         if (!req->async_data)
3271                 return 0;
3272         return io_rw_prep_async(req, READ);
3273 }
3274
3275 /*
3276  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3277  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3278  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3279  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3280  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3281  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3282  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3283  * slow path.
3284  */
3285 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3286                              int sync, void *arg)
3287 {
3288         struct wait_page_queue *wpq;
3289         struct io_kiocb *req = wait->private;
3290         struct wait_page_key *key = arg;
3291         int ret;
3292
3293         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3294
3295         if (!wake_page_match(wpq, key))
3296                 return 0;
3297
3298         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3299         list_del_init(&wait->entry);
3300
3301         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3302         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3303
3304         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3305         refcount_inc(&req->refs);
3306         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3307         if (unlikely(ret)) {
3308                 struct task_struct *tsk;
3309
3310                 /* queue just for cancelation */
3311                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3312                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3313                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3314                 wake_up_process(tsk);
3315         }
3316         return 1;
3317 }
3318
3319 /*
3320  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3321  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3322  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3323  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3324  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3325  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3326  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3327  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3328  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3329  * async worker threads for a blocking retry.
3330  */
3331 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3332 {
3333         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3334         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3335         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3336
3337         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3338         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3339                 return false;
3340
3341         /* Only for buffered IO */
3342         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3343                 return false;
3344
3345         /*
3346          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3347          * support callback based unlocks
3348          */
3349         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3350                 return false;
3351
3352         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3353         wait->wait.private = req;
3354         wait->wait.flags = 0;
3355         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3356         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3357         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3358         kiocb->ki_waitq = wait;
3359         return true;
3360 }
3361
3362 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3363 {
3364         if (req->file->f_op->read_iter)
3365                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3366         else if (req->file->f_op->read)
3367                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3368         else
3369                 return -EINVAL;
3370 }
3371
3372 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3373                    struct io_comp_state *cs)
3374 {
3375         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3376         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3377         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3378         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3379         ssize_t io_size, ret, ret2;
3380         size_t iov_count;
3381         bool no_async;
3382
3383         if (rw)
3384                 iter = &rw->iter;
3385
3386         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3387         if (ret < 0)
3388                 return ret;
3389         iov_count = iov_iter_count(iter);
3390         io_size = ret;
3391         req->result = io_size;
3392         ret = 0;
3393
3394         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3395         if (!force_nonblock)
3396                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3397         else
3398                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3399
3400
3401         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3402         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3403         if (no_async)
3404                 goto copy_iov;
3405
3406         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3407         if (unlikely(ret))
3408                 goto out_free;
3409
3410         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3411
3412         if (!ret) {
3413                 goto done;
3414         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3415                 ret = 0;
3416                 goto out_free;
3417         } else if (ret == -EAGAIN) {
3418                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3419                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3420                         goto done;
3421                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3422                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3423                         goto done;
3424                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3425                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3426                 ret = 0;
3427                 goto copy_iov;
3428         } else if (ret < 0) {
3429                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3430                 goto done;
3431         }
3432
3433         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3434         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3435             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3436                 goto done;
3437
3438         io_size -= ret;
3439 copy_iov:
3440         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3441         if (ret2) {
3442                 ret = ret2;
3443                 goto out_free;
3444         }
3445         if (no_async)
3446                 return -EAGAIN;
3447         rw = req->async_data;
3448         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3449         iovec = NULL;
3450         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3451         iter = &rw->iter;
3452 retry:
3453         rw->bytes_done += ret;
3454         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3455         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3456                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3457                 return -EAGAIN;
3458         }
3459
3460         /*
3461          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3462          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3463          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3464          * do, then just retry at the new offset.
3465          */
3466         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3467         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3468                 ret = 0;
3469                 goto out_free;
3470         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3471                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3472                 goto retry;
3473         }
3474 done:
3475         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3476         ret = 0;
3477 out_free:
3478         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3479         if (iovec)
3480                 kfree(iovec);
3481         return ret;
3482 }
3483
3484 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3485 {
3486         ssize_t ret;
3487
3488         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3489         if (ret)
3490                 return ret;
3491
3492         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3493                 return -EBADF;
3494
3495         /* either don't need iovec imported or already have it */
3496         if (!req->async_data)
3497                 return 0;
3498         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3499 }
3500
3501 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3502                     struct io_comp_state *cs)
3503 {
3504         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3505         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3506         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3507         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3508         size_t iov_count;
3509         ssize_t ret, ret2, io_size;
3510
3511         if (rw)
3512                 iter = &rw->iter;
3513
3514         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3515         if (ret < 0)
3516                 return ret;
3517         iov_count = iov_iter_count(iter);
3518         io_size = ret;
3519         req->result = io_size;
3520
3521         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3522         if (!force_nonblock)
3523                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3524         else
3525                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3526
3527         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3528         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3529                 goto copy_iov;
3530
3531         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3532         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3533             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3534                 goto copy_iov;
3535
3536         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3537         if (unlikely(ret))
3538                 goto out_free;
3539
3540         /*
3541          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3542          * which will be released by another thread in
3543          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3544          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3545          * we return to userspace.
3546          */
3547         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3548                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3549                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3550                                         SB_FREEZE_WRITE);
3551         }
3552         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3553
3554         if (req->file->f_op->write_iter)
3555                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3556         else if (req->file->f_op->write)
3557                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3558         else
3559                 ret2 = -EINVAL;
3560
3561         /*
3562          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3563          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3564          */
3565         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3566                 ret2 = -EAGAIN;
3567         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3568         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3569                 goto done;
3570         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3571                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3572                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3573                         goto copy_iov;
3574 done:
3575                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3576         } else {
3577 copy_iov:
3578                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3579                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3580                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3581                 if (!ret)
3582                         return -EAGAIN;
3583         }
3584 out_free:
3585         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3586         if (iovec)
3587                 kfree(iovec);
3588         return ret;
3589 }
3590
3591 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3592                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3593 {
3594         struct io_splice* sp = &req->splice;
3595         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3596
3597         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3598                 return -EINVAL;
3599
3600         sp->file_in = NULL;
3601         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3602         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3603
3604         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3605                 return -EINVAL;
3606
3607         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3608                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3609         if (!sp->file_in)
3610                 return -EBADF;
3611         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3612
3613         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3614                 /*
3615                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3616                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3617                  */
3618                 io_req_init_async(req);
3619                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3620         }
3621
3622         return 0;
3623 }
3624
3625 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3626                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3627 {
3628         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3629                 return -EINVAL;
3630         return __io_splice_prep(req, sqe);
3631 }
3632
3633 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3634 {
3635         struct io_splice *sp = &req->splice;
3636         struct file *in = sp->file_in;
3637         struct file *out = sp->file_out;
3638         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3639         long ret = 0;
3640
3641         if (force_nonblock)
3642                 return -EAGAIN;
3643         if (sp->len)
3644                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3645
3646         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3647         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3648
3649         if (ret != sp->len)
3650                 req_set_fail_links(req);
3651         io_req_complete(req, ret);
3652         return 0;
3653 }
3654
3655 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3656 {
3657         struct io_splice* sp = &req->splice;
3658
3659         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3660         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3661         return __io_splice_prep(req, sqe);
3662 }
3663
3664 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3665 {
3666         struct io_splice *sp = &req->splice;
3667         struct file *in = sp->file_in;
3668         struct file *out = sp->file_out;
3669         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3670         loff_t *poff_in, *poff_out;
3671         long ret = 0;
3672
3673         if (force_nonblock)
3674                 return -EAGAIN;
3675
3676         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3677         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3678
3679         if (sp->len)
3680                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3681
3682         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3683         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3684
3685         if (ret != sp->len)
3686                 req_set_fail_links(req);
3687         io_req_complete(req, ret);
3688         return 0;
3689 }
3690
3691 /*
3692  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3693  */
3694 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3695 {
3696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3697
3698         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3699                 return -EINVAL;
3700
3701         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3702         return 0;
3703 }
3704
3705 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3706 {
3707         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3708
3709         if (!req->file)
3710                 return -EBADF;
3711
3712         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3713                 return -EINVAL;
3714         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3715                 return -EINVAL;
3716
3717         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3718         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3719                 return -EINVAL;
3720
3721         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3722         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3727 {
3728         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3729         int ret;
3730
3731         /* fsync always requires a blocking context */
3732         if (force_nonblock)
3733                 return -EAGAIN;
3734
3735         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3736                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3737                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3738         if (ret < 0)
3739                 req_set_fail_links(req);
3740         io_req_complete(req, ret);
3741         return 0;
3742 }
3743
3744 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3745                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3746 {
3747         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3748                 return -EINVAL;
3749         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3750                 return -EINVAL;
3751
3752         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3753         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3754         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3755         return 0;
3756 }
3757
3758 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3759 {
3760         int ret;
3761
3762         /* fallocate always requiring blocking context */
3763         if (force_nonblock)
3764                 return -EAGAIN;
3765         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3766                                 req->sync.len);
3767         if (ret < 0)
3768                 req_set_fail_links(req);
3769         io_req_complete(req, ret);
3770         return 0;
3771 }
3772
3773 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3774 {
3775         const char __user *fname;
3776         int ret;
3777
3778         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3779                 return -EINVAL;
3780         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3781                 return -EBADF;
3782
3783         /* open.how should be already initialised */
3784         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3785                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3786
3787         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3788         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3789         req->open.filename = getname(fname);
3790         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3791                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3792                 req->open.filename = NULL;
3793                 return ret;
3794         }
3795         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3796         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3797         return 0;
3798 }
3799
3800 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3801 {
3802         u64 flags, mode;
3803
3804         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3805                 return -EINVAL;
3806         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3807         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3808         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3809         return __io_openat_prep(req, sqe);
3810 }
3811
3812 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3813 {
3814         struct open_how __user *how;
3815         size_t len;
3816         int ret;
3817
3818         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3819                 return -EINVAL;
3820         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3821         len = READ_ONCE(sqe->len);
3822         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3823                 return -EINVAL;
3824
3825         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3826                                         len);
3827         if (ret)
3828                 return ret;
3829
3830         return __io_openat_prep(req, sqe);
3831 }
3832
3833 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3834 {
3835         struct open_flags op;
3836         struct file *file;
3837         int ret;
3838
3839         if (force_nonblock)
3840                 return -EAGAIN;
3841
3842         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3843         if (ret)
3844                 goto err;
3845
3846         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3847         if (ret < 0)
3848                 goto err;
3849
3850         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3851         if (IS_ERR(file)) {
3852                 put_unused_fd(ret);
3853                 ret = PTR_ERR(file);
3854         } else {
3855                 fsnotify_open(file);
3856                 fd_install(ret, file);
3857         }
3858 err:
3859         putname(req->open.filename);
3860         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3861         if (ret < 0)
3862                 req_set_fail_links(req);
3863         io_req_complete(req, ret);
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3868 {
3869         return io_openat2(req, force_nonblock);
3870 }
3871
3872 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3873                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3874 {
3875         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3876         u64 tmp;
3877
3878         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3879                 return -EINVAL;
3880
3881         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3882         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3883                 return -EINVAL;
3884
3885         memset(p, 0, sizeof(*p));
3886         p->nbufs = tmp;
3887         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3888         return 0;
3889 }
3890
3891 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3892                                int bgid, unsigned nbufs)
3893 {
3894         unsigned i = 0;
3895
3896         /* shouldn't happen */
3897         if (!nbufs)
3898                 return 0;
3899
3900         /* the head kbuf is the list itself */
3901         while (!list_empty(&buf->list)) {
3902                 struct io_buffer *nxt;
3903
3904                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3905                 list_del(&nxt->list);
3906                 kfree(nxt);
3907                 if (++i == nbufs)
3908                         return i;
3909         }
3910         i++;
3911         kfree(buf);
3912         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3913
3914         return i;
3915 }
3916
3917 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3918                              struct io_comp_state *cs)
3919 {
3920         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3921         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3922         struct io_buffer *head;
3923         int ret = 0;
3924
3925         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3926
3927         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3928
3929         ret = -ENOENT;
3930         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3931         if (head)
3932                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3933
3934         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3935         if (ret < 0)
3936                 req_set_fail_links(req);
3937         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3938         return 0;
3939 }
3940
3941 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3942                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3943 {
3944         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3945         u64 tmp;
3946
3947         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3948                 return -EINVAL;
3949
3950         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3951         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3952                 return -E2BIG;
3953         p->nbufs = tmp;
3954         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3955         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3956
3957         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3958                 return -EFAULT;
3959
3960         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3961         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3962         if (tmp > USHRT_MAX)
3963                 return -E2BIG;
3964         p->bid = tmp;
3965         return 0;
3966 }
3967
3968 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3969 {
3970         struct io_buffer *buf;
3971         u64 addr = pbuf->addr;
3972         int i, bid = pbuf->bid;
3973
3974         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3975                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3976                 if (!buf)
3977                         break;
3978
3979                 buf->addr = addr;
3980                 buf->len = pbuf->len;
3981                 buf->bid = bid;
3982                 addr += pbuf->len;
3983                 bid++;
3984                 if (!*head) {
3985                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3986                         *head = buf;
3987                 } else {
3988                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3989                 }
3990         }
3991
3992         return i ? i : -ENOMEM;
3993 }
3994
3995 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3996                               struct io_comp_state *cs)
3997 {
3998         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3999         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4000         struct io_buffer *head, *list;
4001         int ret = 0;
4002
4003         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4004
4005         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4006
4007         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4008
4009         ret = io_add_buffers(p, &head);
4010         if (ret < 0)
4011                 goto out;
4012
4013         if (!list) {
4014                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4015                                         GFP_KERNEL);
4016                 if (ret < 0) {
4017                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4018                         goto out;
4019                 }
4020         }
4021 out:
4022         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4023         if (ret < 0)
4024                 req_set_fail_links(req);
4025         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4026         return 0;
4027 }
4028
4029 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4030                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4031 {
4032 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4033         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4034                 return -EINVAL;
4035         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4036                 return -EINVAL;
4037
4038         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4039         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4040         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4041
4042         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4043                 struct epoll_event __user *ev;
4044
4045                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4046                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4047                         return -EFAULT;
4048         }
4049
4050         return 0;
4051 #else
4052         return -EOPNOTSUPP;
4053 #endif
4054 }
4055
4056 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4057                         struct io_comp_state *cs)
4058 {
4059 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4060         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4061         int ret;
4062
4063         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4064         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4065                 return -EAGAIN;
4066
4067         if (ret < 0)
4068                 req_set_fail_links(req);
4069         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4070         return 0;
4071 #else
4072         return -EOPNOTSUPP;
4073 #endif
4074 }
4075
4076 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4077 {
4078 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4079         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4080                 return -EINVAL;
4081         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4082                 return -EINVAL;
4083
4084         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4085         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4086         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4087         return 0;
4088 #else
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 #endif
4091 }
4092
4093 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4094 {
4095 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4096         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4097         int ret;
4098
4099         if (force_nonblock)
4100                 return -EAGAIN;
4101
4102         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4103         if (ret < 0)
4104                 req_set_fail_links(req);
4105         io_req_complete(req, ret);
4106         return 0;
4107 #else
4108         return -EOPNOTSUPP;
4109 #endif
4110 }
4111
4112 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4113 {
4114         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4115                 return -EINVAL;
4116         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4117                 return -EINVAL;
4118
4119         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4120         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4121         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4122         return 0;
4123 }
4124
4125 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4126 {
4127         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4128         int ret;
4129
4130         if (force_nonblock) {
4131                 switch (fa->advice) {
4132                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4133                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4134                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4135                         break;
4136                 default:
4137                         return -EAGAIN;
4138                 }
4139         }
4140
4141         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4142         if (ret < 0)
4143                 req_set_fail_links(req);
4144         io_req_complete(req, ret);
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4149 {
4150         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4151                 return -EINVAL;
4152         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4153                 return -EINVAL;
4154         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4155                 return -EBADF;
4156
4157         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4158         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4159         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4160         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4161         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4162
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4167 {
4168         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4169         int ret;
4170
4171         if (force_nonblock) {
4172                 /* only need file table for an actual valid fd */
4173                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4174                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4175                 return -EAGAIN;
4176         }
4177
4178         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4179                        ctx->buffer);
4180
4181         if (ret < 0)
4182                 req_set_fail_links(req);
4183         io_req_complete(req, ret);
4184         return 0;
4185 }
4186
4187 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4188 {
4189         /*
4190          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4191          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4192          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4193          */
4194         io_req_init_async(req);
4195         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4196
4197         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4198                 return -EINVAL;
4199         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4200             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4201                 return -EINVAL;
4202         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4203                 return -EBADF;
4204
4205         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4206         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4207                 return -EBADF;
4208
4209         req->close.put_file = NULL;
4210         return 0;
4211 }
4212
4213 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4214                     struct io_comp_state *cs)
4215 {
4216         struct io_close *close = &req->close;
4217         int ret;
4218
4219         /* might be already done during nonblock submission */
4220         if (!close->put_file) {
4221                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4222                 if (ret < 0)
4223                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4224         }
4225
4226         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4227         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4228                 /* was never set, but play safe */
4229                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4230                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4231                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4232                 return -EAGAIN;
4233         }
4234
4235         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4236         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4237         if (ret < 0)
4238                 req_set_fail_links(req);
4239         fput(close->put_file);
4240         close->put_file = NULL;
4241         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4242         return 0;
4243 }
4244
4245 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4246 {
4247         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4248
4249         if (!req->file)
4250                 return -EBADF;
4251
4252         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4253                 return -EINVAL;
4254         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4255                 return -EINVAL;
4256
4257         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4258         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4259         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4264 {
4265         int ret;
4266
4267         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4268         if (force_nonblock)
4269                 return -EAGAIN;
4270
4271         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4272                                 req->sync.flags);
4273         if (ret < 0)
4274                 req_set_fail_links(req);
4275         io_req_complete(req, ret);
4276         return 0;
4277 }
4278
4279 #if defined(CONFIG_NET)
4280 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4281                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4282 {
4283         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4284
4285         if (async_msg)
4286                 return -EAGAIN;
4287         if (io_alloc_async_data(req)) {
4288                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4289                         kfree(kmsg->iov);
4290                 return -ENOMEM;
4291         }
4292         async_msg = req->async_data;
4293         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4294         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4295         return -EAGAIN;
4296 }
4297
4298 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4299                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4300 {
4301         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4302         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4303         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4304                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4305 }
4306
4307 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4308 {
4309         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4310         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4311         int ret;
4312
4313         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4314                 return -EINVAL;
4315
4316         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4317         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4318         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4319
4320 #ifdef CONFIG_COMPAT
4321         if (req->ctx->compat)
4322                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4323 #endif
4324
4325         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4326                 return 0;
4327         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4328         if (!ret)
4329                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4330         return ret;
4331 }
4332
4333 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4334                       struct io_comp_state *cs)
4335 {
4336         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4337         struct socket *sock;
4338         unsigned flags;
4339         int ret;
4340
4341         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4342         if (unlikely(!sock))
4343                 return ret;
4344
4345         if (req->async_data) {
4346                 kmsg = req->async_data;
4347                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4348                 /* if iov is set, it's allocated already */
4349                 if (!kmsg->iov)
4350                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4351                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4352         } else {
4353                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4354                 if (ret)
4355                         return ret;
4356                 kmsg = &iomsg;
4357         }
4358
4359         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4360         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4361                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4362         else if (force_nonblock)
4363                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4364
4365         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4366         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4367                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4368         if (ret == -ERESTARTSYS)
4369                 ret = -EINTR;
4370
4371         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4372                 kfree(kmsg->iov);
4373         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4374         if (ret < 0)
4375                 req_set_fail_links(req);
4376         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4377         return 0;
4378 }
4379
4380 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4381                    struct io_comp_state *cs)
4382 {
4383         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4384         struct msghdr msg;
4385         struct iovec iov;
4386         struct socket *sock;
4387         unsigned flags;
4388         int ret;
4389
4390         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4391         if (unlikely(!sock))
4392                 return ret;
4393
4394         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4395         if (unlikely(ret))
4396                 return ret;
4397
4398         msg.msg_name = NULL;
4399         msg.msg_control = NULL;
4400         msg.msg_controllen = 0;
4401         msg.msg_namelen = 0;
4402
4403         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4404         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4405                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4406         else if (force_nonblock)
4407                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4408
4409         msg.msg_flags = flags;
4410         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4411         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4412                 return -EAGAIN;
4413         if (ret == -ERESTARTSYS)
4414                 ret = -EINTR;
4415
4416         if (ret < 0)
4417                 req_set_fail_links(req);
4418         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4419         return 0;
4420 }
4421
4422 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4423                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4424 {
4425         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4426         struct iovec __user *uiov;
4427         size_t iov_len;
4428         int ret;
4429
4430         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4431                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4432         if (ret)
4433                 return ret;
4434
4435         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4436                 if (iov_len > 1)
4437                         return -EINVAL;
4438                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4439                         return -EFAULT;
4440                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4441                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4442                                 sr->len);
4443                 iomsg->iov = NULL;
4444         } else {
4445                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4446                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4447                                      false);
4448                 if (ret > 0)
4449                         ret = 0;
4450         }
4451
4452         return ret;
4453 }
4454
4455 #ifdef CONFIG_COMPAT
4456 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4457                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4458 {
4459         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4460         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4461         struct compat_iovec __user *uiov;
4462         compat_uptr_t ptr;
4463         compat_size_t len;
4464         int ret;
4465
4466         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4467         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4468                                         &ptr, &len);
4469         if (ret)
4470                 return ret;
4471
4472         uiov = compat_ptr(ptr);
4473         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4474                 compat_ssize_t clen;
4475
4476                 if (len > 1)
4477                         return -EINVAL;
4478                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4479                         return -EFAULT;
4480                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4481                         return -EFAULT;
4482                 if (clen < 0)
4483                         return -EINVAL;
4484                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4485                 iomsg->iov = NULL;
4486         } else {
4487                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4488                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4489                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4490                 if (ret < 0)
4491                         return ret;
4492         }
4493
4494         return 0;
4495 }
4496 #endif
4497
4498 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4499                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4500 {
4501         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4502         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4503
4504 #ifdef CONFIG_COMPAT
4505         if (req->ctx->compat)
4506                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4507 #endif
4508
4509         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4510 }
4511
4512 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4513                                                bool needs_lock)
4514 {
4515         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4516         struct io_buffer *kbuf;
4517
4518         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4519         if (IS_ERR(kbuf))
4520                 return kbuf;
4521
4522         sr->kbuf = kbuf;
4523         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4524         return kbuf;
4525 }
4526
4527 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4528 {
4529         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4530 }
4531
4532 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4533                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4534 {
4535         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4536         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4537         int ret;
4538
4539         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4540                 return -EINVAL;
4541
4542         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4543         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4544         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4545         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4546
4547 #ifdef CONFIG_COMPAT
4548         if (req->ctx->compat)
4549                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4550 #endif
4551
4552         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4553                 return 0;
4554         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4555         if (!ret)
4556                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4557         return ret;
4558 }
4559
4560 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4561                       struct io_comp_state *cs)
4562 {
4563         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4564         struct socket *sock;
4565         struct io_buffer *kbuf;
4566         unsigned flags;
4567         int ret, cflags = 0;
4568
4569         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4570         if (unlikely(!sock))
4571                 return ret;
4572
4573         if (req->async_data) {
4574                 kmsg = req->async_data;
4575                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4576                 /* if iov is set, it's allocated already */
4577                 if (!kmsg->iov)
4578                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4579                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4580         } else {
4581                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4582                 if (ret)
4583                         return ret;
4584                 kmsg = &iomsg;
4585         }
4586
4587         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4588                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4589                 if (IS_ERR(kbuf))
4590                         return PTR_ERR(kbuf);
4591                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4592                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4593                                 1, req->sr_msg.len);
4594         }
4595
4596         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4597         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4598                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4599         else if (force_nonblock)
4600                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4601
4602         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4603                                         kmsg->uaddr, flags);
4604         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4605                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4606         if (ret == -ERESTARTSYS)
4607                 ret = -EINTR;
4608
4609         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4610                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4611         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4612                 kfree(kmsg->iov);
4613         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4614         if (ret < 0)
4615                 req_set_fail_links(req);
4616         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4617         return 0;
4618 }
4619
4620 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4621                    struct io_comp_state *cs)
4622 {
4623         struct io_buffer *kbuf;
4624         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4625         struct msghdr msg;
4626         void __user *buf = sr->buf;
4627         struct socket *sock;
4628         struct iovec iov;
4629         unsigned flags;
4630         int ret, cflags = 0;
4631
4632         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4633         if (unlikely(!sock))
4634                 return ret;
4635
4636         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4637                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4638                 if (IS_ERR(kbuf))
4639                         return PTR_ERR(kbuf);
4640                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4641         }
4642
4643         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4644         if (unlikely(ret))
4645                 goto out_free;
4646
4647         msg.msg_name = NULL;
4648         msg.msg_control = NULL;
4649         msg.msg_controllen = 0;
4650         msg.msg_namelen = 0;
4651         msg.msg_iocb = NULL;
4652         msg.msg_flags = 0;
4653
4654         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4655         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4656                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4657         else if (force_nonblock)
4658                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4659
4660         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4661         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4662                 return -EAGAIN;
4663         if (ret == -ERESTARTSYS)
4664                 ret = -EINTR;
4665 out_free:
4666         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4667                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4668         if (ret < 0)
4669                 req_set_fail_links(req);
4670         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4671         return 0;
4672 }
4673
4674 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4675 {
4676         struct io_accept *accept = &req->accept;
4677
4678         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4679                 return -EINVAL;
4680         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4681                 return -EINVAL;
4682
4683         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4684         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4685         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4686         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4687         return 0;
4688 }
4689
4690 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4691                      struct io_comp_state *cs)
4692 {
4693         struct io_accept *accept = &req->accept;
4694         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4695         int ret;
4696
4697         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4698                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4699
4700         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4701                                         accept->addr_len, accept->flags,
4702                                         accept->nofile);
4703         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4704                 return -EAGAIN;
4705         if (ret < 0) {
4706                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4707                         ret = -EINTR;
4708                 req_set_fail_links(req);
4709         }
4710         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4711         return 0;
4712 }
4713
4714 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4715 {
4716         struct io_connect *conn = &req->connect;
4717         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4718
4719         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4720                 return -EINVAL;
4721         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4722                 return -EINVAL;
4723
4724         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4725         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4726
4727         if (!io)
4728                 return 0;
4729
4730         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4731                                         &io->address);
4732 }
4733
4734 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4735                       struct io_comp_state *cs)
4736 {
4737         struct io_async_connect __io, *io;
4738         unsigned file_flags;
4739         int ret;
4740
4741         if (req->async_data) {
4742                 io = req->async_data;
4743         } else {
4744                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4745                                                 req->connect.addr_len,
4746                                                 &__io.address);
4747                 if (ret)
4748                         goto out;
4749                 io = &__io;
4750         }
4751
4752         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4753
4754         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4755                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4756         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4757                 if (req->async_data)
4758                         return -EAGAIN;
4759                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4760                         ret = -ENOMEM;
4761                         goto out;
4762                 }
4763                 io = req->async_data;
4764                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4765                 return -EAGAIN;
4766         }
4767         if (ret == -ERESTARTSYS)
4768                 ret = -EINTR;
4769 out:
4770         if (ret < 0)
4771                 req_set_fail_links(req);
4772         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4773         return 0;
4774 }
4775 #else /* !CONFIG_NET */
4776 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4777 {
4778         return -EOPNOTSUPP;
4779 }
4780
4781 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4782                       struct io_comp_state *cs)
4783 {
4784         return -EOPNOTSUPP;
4785 }
4786
4787 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4788                    struct io_comp_state *cs)
4789 {
4790         return -EOPNOTSUPP;
4791 }
4792
4793 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4794                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4795 {
4796         return -EOPNOTSUPP;
4797 }
4798
4799 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4800                       struct io_comp_state *cs)
4801 {
4802         return -EOPNOTSUPP;
4803 }
4804
4805 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4806                    struct io_comp_state *cs)
4807 {
4808         return -EOPNOTSUPP;
4809 }
4810
4811 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4812 {
4813         return -EOPNOTSUPP;
4814 }
4815
4816 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4817                      struct io_comp_state *cs)
4818 {
4819         return -EOPNOTSUPP;
4820 }
4821
4822 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4823 {
4824         return -EOPNOTSUPP;
4825 }
4826
4827 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4828                       struct io_comp_state *cs)
4829 {
4830         return -EOPNOTSUPP;
4831 }
4832 #endif /* CONFIG_NET */
4833
4834 struct io_poll_table {
4835         struct poll_table_struct pt;
4836         struct io_kiocb *req;
4837         int error;
4838 };
4839
4840 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4841                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4842 {
4843         bool twa_signal_ok;
4844         int ret;
4845
4846         /* for instances that support it check for an event match first: */
4847         if (mask && !(mask & poll->events))
4848                 return 0;
4849
4850         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4851
4852         list_del_init(&poll->wait.entry);
4853
4854         req->result = mask;
4855         init_task_work(&req->task_work, func);
4856         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4857
4858         /*
4859          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4860          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4861          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4862          * either, as the normal wakeup will suffice.
4863          */
4864         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4865
4866         /*
4867          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4868          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4869          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4870          * have the needed state needed for it anyway.
4871          */
4872         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4873         if (unlikely(ret)) {
4874                 struct task_struct *tsk;
4875
4876                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4877                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4878                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4879                 wake_up_process(tsk);
4880         }
4881         return 1;
4882 }
4883
4884 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4885         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4886 {
4887         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4888
4889         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4890                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4891
4892                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4893         }
4894
4895         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4896         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4897                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4898                 return true;
4899         }
4900
4901         return false;
4902 }
4903
4904 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4905 {
4906         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4907         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4908                 return req->async_data;
4909         return req->apoll->double_poll;
4910 }
4911
4912 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4913 {
4914         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4915                 return &req->poll;
4916         return &req->apoll->poll;
4917 }
4918
4919 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4920 {
4921         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4922
4923         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4924
4925         if (poll && poll->head) {
4926                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4927
4928                 spin_lock(&head->lock);
4929                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4930                 if (poll->wait.private)
4931                         refcount_dec(&req->refs);
4932                 poll->head = NULL;
4933                 spin_unlock(&head->lock);
4934         }
4935 }
4936
4937 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4938 {
4939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4940
4941         io_poll_remove_double(req);
4942         req->poll.done = true;
4943         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4944         io_commit_cqring(ctx);
4945 }
4946
4947 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4948 {
4949         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4950         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4951         struct io_kiocb *nxt;
4952
4953         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4954                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4955         } else {
4956                 hash_del(&req->hash_node);
4957                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4958                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4959
4960                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4961                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4962                 if (nxt)
4963                         __io_req_task_submit(nxt);
4964         }
4965
4966         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4967 }
4968
4969 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4970                                int sync, void *key)
4971 {
4972         struct io_kiocb *req = wait->private;
4973         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4974         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4975
4976         /* for instances that support it check for an event match first: */
4977         if (mask && !(mask & poll->events))
4978                 return 0;
4979
4980         list_del_init(&wait->entry);
4981
4982         if (poll && poll->head) {
4983                 bool done;
4984
4985                 spin_lock(&poll->head->lock);
4986                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4987                 if (!done)
4988                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4989                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4990                 wait->private = NULL;
4991                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4992                 if (!done) {
4993                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4994                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4995                 }
4996         }
4997         refcount_dec(&req->refs);
4998         return 1;
4999 }
5000
5001 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5002                               wait_queue_func_t wake_func)
5003 {
5004         poll->head = NULL;
5005         poll->done = false;
5006         poll->canceled = false;
5007         poll->events = events;
5008         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5009         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5010 }
5011
5012 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5013                             struct wait_queue_head *head,
5014                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5015 {
5016         struct io_kiocb *req = pt->req;
5017
5018         /*
5019          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5020          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5021          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5022          */
5023         if (unlikely(poll->head)) {
5024                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5025
5026                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5027                 if (*poll_ptr) {
5028                         pt->error = -EINVAL;
5029                         return;
5030                 }
5031                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5032                 if (!poll) {
5033                         pt->error = -ENOMEM;
5034                         return;
5035                 }
5036                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5037                 refcount_inc(&req->refs);
5038                 poll->wait.private = req;
5039                 *poll_ptr = poll;
5040         }
5041
5042         pt->error = 0;
5043         poll->head = head;
5044
5045         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5046                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5047         else
5048                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5049 }
5050
5051 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5052                                struct poll_table_struct *p)
5053 {
5054         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5055         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5056
5057         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5058 }
5059
5060 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5061 {
5062         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5063         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5065
5066         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5067
5068         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5069                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5070                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5071                 return;
5072         }
5073
5074         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5075         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5076                 hash_del(&req->hash_node);
5077
5078         io_poll_remove_double(req);
5079         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5080
5081         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5082                 __io_req_task_submit(req);
5083         else
5084                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5085
5086         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5087         kfree(apoll->double_poll);
5088         kfree(apoll);
5089 }
5090
5091 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5092                         void *key)
5093 {
5094         struct io_kiocb *req = wait->private;
5095         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5096
5097         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5098                                         key_to_poll(key));
5099
5100         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5101 }
5102
5103 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5104 {
5105         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5106         struct hlist_head *list;
5107
5108         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5109         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5110 }
5111
5112 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5113                                       struct io_poll_iocb *poll,
5114                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5115                                       wait_queue_func_t wake_func)
5116         __acquires(&ctx->completion_lock)
5117 {
5118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5119         bool cancel = false;
5120
5121         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5122         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5123         poll->file = req->file;
5124         poll->wait.private = req;
5125
5126         ipt->pt._key = mask;
5127         ipt->req = req;
5128         ipt->error = -EINVAL;
5129
5130         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5131
5132         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5133         if (likely(poll->head)) {
5134                 spin_lock(&poll->head->lock);
5135                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5136                         if (ipt->error)
5137                                 cancel = true;
5138                         ipt->error = 0;
5139                         mask = 0;
5140                 }
5141                 if (mask || ipt->error)
5142                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5143                 else if (cancel)
5144                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5145                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5146                         io_poll_req_insert(req);
5147                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5148         }
5149
5150         return mask;
5151 }
5152
5153 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5154 {
5155         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5156         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5157         struct async_poll *apoll;
5158         struct io_poll_table ipt;
5159         __poll_t mask, ret;
5160         int rw;
5161
5162         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5163                 return false;
5164         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5165                 return false;
5166         if (def->pollin)
5167                 rw = READ;
5168         else if (def->pollout)
5169                 rw = WRITE;
5170         else
5171                 return false;
5172         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5173         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5174                 return false;
5175
5176         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5177         if (unlikely(!apoll))
5178                 return false;
5179         apoll->double_poll = NULL;
5180
5181         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5182         req->apoll = apoll;
5183
5184         mask = 0;
5185         if (def->pollin)
5186                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5187         if (def->pollout)
5188                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5189
5190         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5191         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5192             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5193                 mask &= ~POLLIN;
5194
5195         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5196
5197         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5198
5199         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5200                                         io_async_wake);
5201         if (ret || ipt.error) {
5202                 io_poll_remove_double(req);
5203                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5204                 kfree(apoll->double_poll);
5205                 kfree(apoll);
5206                 return false;
5207         }
5208         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5209         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5210                                         apoll->poll.events);
5211         return true;
5212 }
5213
5214 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5215                                  struct io_poll_iocb *poll)
5216 {
5217         bool do_complete = false;
5218
5219         spin_lock(&poll->head->lock);
5220         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5221         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5222                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5223                 do_complete = true;
5224         }
5225         spin_unlock(&poll->head->lock);
5226         hash_del(&req->hash_node);
5227         return do_complete;
5228 }
5229
5230 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5231 {
5232         bool do_complete;
5233
5234         io_poll_remove_double(req);
5235
5236         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5237                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5238         } else {
5239                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5240
5241                 /* non-poll requests have submit ref still */
5242                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5243                 if (do_complete) {
5244                         io_put_req(req);
5245                         kfree(apoll->double_poll);
5246                         kfree(apoll);
5247                 }
5248         }
5249
5250         if (do_complete) {
5251                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5252                 io_commit_cqring(req->ctx);
5253                 req_set_fail_links(req);
5254                 io_put_req_deferred(req, 1);
5255         }
5256
5257         return do_complete;
5258 }
5259
5260 /*
5261  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5262  */
5263 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5264 {
5265         struct hlist_node *tmp;
5266         struct io_kiocb *req;
5267         int posted = 0, i;
5268
5269         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5270         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5271                 struct hlist_head *list;
5272
5273                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5274                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5275                         if (io_task_match(req, tsk))
5276                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5277                 }
5278         }
5279         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5280
5281         if (posted)
5282                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5283
5284         return posted != 0;
5285 }
5286
5287 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5288 {
5289         struct hlist_head *list;
5290         struct io_kiocb *req;
5291
5292         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5293         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5294                 if (sqe_addr != req->user_data)
5295                         continue;
5296                 if (io_poll_remove_one(req))
5297                         return 0;
5298                 return -EALREADY;
5299         }
5300
5301         return -ENOENT;
5302 }
5303
5304 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5305                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5306 {
5307         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5308                 return -EINVAL;
5309         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5310             sqe->poll_events)
5311                 return -EINVAL;
5312
5313         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5314         return 0;
5315 }
5316
5317 /*
5318  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5319  * and remove it if found.
5320  */
5321 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5322 {
5323         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5324         u64 addr;
5325         int ret;
5326
5327         addr = req->poll.addr;
5328         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5329         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5330         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5331
5332         if (ret < 0)
5333                 req_set_fail_links(req);
5334         io_req_complete(req, ret);
5335         return 0;
5336 }
5337
5338 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5339                         void *key)
5340 {
5341         struct io_kiocb *req = wait->private;
5342         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5343
5344         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5345 }
5346
5347 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5348                                struct poll_table_struct *p)
5349 {
5350         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5351
5352         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5353 }
5354
5355 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5356 {
5357         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5358         u32 events;
5359
5360         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5361                 return -EINVAL;
5362         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5363                 return -EINVAL;
5364
5365         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5366 #ifdef __BIG_ENDIAN
5367         events = swahw32(events);
5368 #endif
5369         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5370                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5371         return 0;
5372 }
5373
5374 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5375 {
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5377         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5378         struct io_poll_table ipt;
5379         __poll_t mask;
5380
5381         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5382
5383         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5384                                         io_poll_wake);
5385
5386         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5387                 ipt.error = 0;
5388                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5389         }
5390         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5391
5392         if (mask) {
5393                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5394                 io_put_req(req);
5395         }
5396         return ipt.error;
5397 }
5398
5399 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5400 {
5401         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5402                                                 struct io_timeout_data, timer);
5403         struct io_kiocb *req = data->req;
5404         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5405         unsigned long flags;
5406
5407         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5408         list_del_init(&req->timeout.list);
5409         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5410                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5411
5412         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5413         io_commit_cqring(ctx);
5414         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5415
5416         io_cqring_ev_posted(ctx);
5417         req_set_fail_links(req);
5418         io_put_req(req);
5419         return HRTIMER_NORESTART;
5420 }
5421
5422 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5423 {
5424         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5425         int ret;
5426
5427         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5428         if (ret == -1)
5429                 return -EALREADY;
5430         list_del_init(&req->timeout.list);
5431
5432         req_set_fail_links(req);
5433         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5434         io_put_req_deferred(req, 1);
5435         return 0;
5436 }
5437
5438 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5439 {
5440         struct io_kiocb *req;
5441         int ret = -ENOENT;
5442
5443         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5444                 if (user_data == req->user_data) {
5445                         ret = 0;
5446                         break;
5447                 }
5448         }
5449
5450         if (ret == -ENOENT)
5451                 return ret;
5452
5453         return __io_timeout_cancel(req);
5454 }
5455
5456 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5457                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5458 {
5459         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5460                 return -EINVAL;
5461         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5462                 return -EINVAL;
5463         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5464                 return -EINVAL;
5465
5466         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5467         return 0;
5468 }
5469
5470 /*
5471  * Remove or update an existing timeout command
5472  */
5473 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5474 {
5475         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5476         int ret;
5477
5478         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5479         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5480
5481         io_cqring_fill_event(req, ret);
5482         io_commit_cqring(ctx);
5483         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5484         io_cqring_ev_posted(ctx);
5485         if (ret < 0)
5486                 req_set_fail_links(req);
5487         io_put_req(req);
5488         return 0;
5489 }
5490
5491 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5492                            bool is_timeout_link)
5493 {
5494         struct io_timeout_data *data;
5495         unsigned flags;
5496         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5497
5498         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5499                 return -EINVAL;
5500         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5501                 return -EINVAL;
5502         if (off && is_timeout_link)
5503                 return -EINVAL;
5504         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5505         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5506                 return -EINVAL;
5507
5508         req->timeout.off = off;
5509
5510         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5511                 return -ENOMEM;
5512
5513         data = req->async_data;
5514         data->req = req;
5515
5516         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5517                 return -EFAULT;
5518
5519         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5520                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5521         else
5522                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5523
5524         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5525         return 0;
5526 }
5527
5528 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5529 {
5530         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5531         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5532         struct list_head *entry;
5533         u32 tail, off = req->timeout.off;
5534
5535         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5536
5537         /*
5538          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5539          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5540          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5541          */
5542         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5543                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5544                 goto add;
5545         }
5546
5547         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5548         req->timeout.target_seq = tail + off;
5549
5550         /*
5551          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5552          * the one we need first.
5553          */
5554         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5555                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5556                                                   timeout.list);
5557
5558                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5559                         continue;
5560                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5561                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5562                         break;
5563         }
5564 add:
5565         list_add(&req->timeout.list, entry);
5566         data->timer.function = io_timeout_fn;
5567         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5568         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5569         return 0;
5570 }
5571
5572 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5573 {
5574         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5575
5576         return req->user_data == (unsigned long) data;
5577 }
5578
5579 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5580 {
5581         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5582         int ret = 0;
5583
5584         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5585         switch (cancel_ret) {
5586         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5587                 ret = 0;
5588                 break;
5589         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5590                 ret = -EALREADY;
5591                 break;
5592         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5593                 ret = -ENOENT;
5594                 break;
5595         }
5596
5597         return ret;
5598 }
5599
5600 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5601                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5602                                      int success_ret)
5603 {
5604         unsigned long flags;
5605         int ret;
5606
5607         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5608         if (ret != -ENOENT) {
5609                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5610                 goto done;
5611         }
5612
5613         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5614         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5615         if (ret != -ENOENT)
5616                 goto done;
5617         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5618 done:
5619         if (!ret)
5620                 ret = success_ret;
5621         io_cqring_fill_event(req, ret);
5622         io_commit_cqring(ctx);
5623         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5624         io_cqring_ev_posted(ctx);
5625
5626         if (ret < 0)
5627                 req_set_fail_links(req);
5628         io_put_req(req);
5629 }
5630
5631 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5632                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5633 {
5634         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5635                 return -EINVAL;
5636         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5637                 return -EINVAL;
5638         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5639                 return -EINVAL;
5640
5641         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5642         return 0;
5643 }
5644
5645 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5646 {
5647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5648
5649         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5650         return 0;
5651 }
5652
5653 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5654                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5655 {
5656         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5657                 return -EINVAL;
5658         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5659                 return -EINVAL;
5660         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5661                 return -EINVAL;
5662
5663         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5664         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5665         if (!req->files_update.nr_args)
5666                 return -EINVAL;
5667         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5668         return 0;
5669 }
5670
5671 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5672                            struct io_comp_state *cs)
5673 {
5674         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5675         struct io_uring_files_update up;
5676         int ret;
5677
5678         if (force_nonblock)
5679                 return -EAGAIN;
5680
5681         up.offset = req->files_update.offset;
5682         up.fds = req->files_update.arg;
5683
5684         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5685         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5686         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5687
5688         if (ret < 0)
5689                 req_set_fail_links(req);
5690         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5691         return 0;
5692 }
5693
5694 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5695 {
5696         switch (req->opcode) {
5697         case IORING_OP_NOP:
5698                 return 0;
5699         case IORING_OP_READV:
5700         case IORING_OP_READ_FIXED:
5701         case IORING_OP_READ:
5702                 return io_read_prep(req, sqe);
5703         case IORING_OP_WRITEV:
5704         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5705         case IORING_OP_WRITE:
5706                 return io_write_prep(req, sqe);
5707         case IORING_OP_POLL_ADD:
5708                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5709         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5710                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5711         case IORING_OP_FSYNC:
5712                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5713         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5714                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5715         case IORING_OP_SENDMSG:
5716         case IORING_OP_SEND:
5717                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5718         case IORING_OP_RECVMSG:
5719         case IORING_OP_RECV:
5720                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5721         case IORING_OP_CONNECT:
5722                 return io_connect_prep(req, sqe);
5723         case IORING_OP_TIMEOUT:
5724                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5725         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5726                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5727         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5728                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5729         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5730                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5731         case IORING_OP_ACCEPT:
5732                 return io_accept_prep(req, sqe);
5733         case IORING_OP_FALLOCATE:
5734                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5735         case IORING_OP_OPENAT:
5736                 return io_openat_prep(req, sqe);
5737         case IORING_OP_CLOSE:
5738                 return io_close_prep(req, sqe);
5739         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5740                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5741         case IORING_OP_STATX:
5742                 return io_statx_prep(req, sqe);
5743         case IORING_OP_FADVISE:
5744                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5745         case IORING_OP_MADVISE:
5746                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5747         case IORING_OP_OPENAT2:
5748                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5749         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5750                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5751         case IORING_OP_SPLICE:
5752                 return io_splice_prep(req, sqe);
5753         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5754                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5755         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5756                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5757         case IORING_OP_TEE:
5758                 return io_tee_prep(req, sqe);
5759         }
5760
5761         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5762                         req->opcode);
5763         return-EINVAL;
5764 }
5765
5766 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5767                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5768 {
5769         if (!sqe)
5770                 return 0;
5771         if (io_alloc_async_data(req))
5772                 return -EAGAIN;
5773         return io_req_prep(req, sqe);
5774 }
5775
5776 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5777 {
5778         struct io_kiocb *pos;
5779         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5780         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5781
5782         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5783                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5784                         nr_reqs++;
5785
5786         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5787         return total_submitted - nr_reqs;
5788 }
5789
5790 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5791 {
5792         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5793         struct io_defer_entry *de;
5794         int ret;
5795         u32 seq;
5796
5797         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5798         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5799                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5800                 return 0;
5801
5802         seq = io_get_sequence(req);
5803         /* Still a chance to pass the sequence check */
5804         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5805                 return 0;
5806
5807         if (!req->async_data) {
5808                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5809                 if (ret)
5810                         return ret;
5811         }
5812         io_prep_async_link(req);
5813         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5814         if (!de)
5815                 return -ENOMEM;
5816
5817         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5818         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5819                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5820                 kfree(de);
5821                 io_queue_async_work(req);
5822                 return -EIOCBQUEUED;
5823         }
5824
5825         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5826         de->req = req;
5827         de->seq = seq;
5828         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5829         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5830         return -EIOCBQUEUED;
5831 }
5832
5833 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5834 {
5835         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5836         unsigned long flags;
5837
5838         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5839         list_del(&req->inflight_entry);
5840         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5841                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5842         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5843         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5844         put_files_struct(req->work.identity->files);
5845         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5846         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5847 }
5848
5849 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5850 {
5851         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5852                 switch (req->opcode) {
5853                 case IORING_OP_READV:
5854                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5855                 case IORING_OP_READ:
5856                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5857                         break;
5858                 case IORING_OP_RECVMSG:
5859                 case IORING_OP_RECV:
5860                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5861                         break;
5862                 }
5863                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5864         }
5865
5866         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5867                 switch (req->opcode) {
5868                 case IORING_OP_READV:
5869                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5870                 case IORING_OP_READ:
5871                 case IORING_OP_WRITEV:
5872                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5873                 case IORING_OP_WRITE: {
5874                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5875                         if (io->free_iovec)
5876                                 kfree(io->free_iovec);
5877                         break;
5878                         }
5879                 case IORING_OP_RECVMSG:
5880                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5881                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5882                         if (io->iov != io->fast_iov)
5883                                 kfree(io->iov);
5884                         break;
5885                         }
5886                 case IORING_OP_SPLICE:
5887                 case IORING_OP_TEE:
5888                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5889                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5890                         break;
5891                 case IORING_OP_OPENAT:
5892                 case IORING_OP_OPENAT2:
5893                         if (req->open.filename)
5894                                 putname(req->open.filename);
5895                         break;
5896                 }
5897                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5898         }
5899
5900         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5901                 io_req_drop_files(req);
5902 }
5903
5904 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5905                         struct io_comp_state *cs)
5906 {
5907         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5908         int ret;
5909
5910         switch (req->opcode) {
5911         case IORING_OP_NOP:
5912                 ret = io_nop(req, cs);
5913                 break;
5914         case IORING_OP_READV:
5915         case IORING_OP_READ_FIXED:
5916         case IORING_OP_READ:
5917                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5918                 break;
5919         case IORING_OP_WRITEV:
5920         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5921         case IORING_OP_WRITE:
5922                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5923                 break;
5924         case IORING_OP_FSYNC:
5925                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5926                 break;
5927         case IORING_OP_POLL_ADD:
5928                 ret = io_poll_add(req);
5929                 break;
5930         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5931                 ret = io_poll_remove(req);
5932                 break;
5933         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5934                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5935                 break;
5936         case IORING_OP_SENDMSG:
5937                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5938                 break;
5939         case IORING_OP_SEND:
5940                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5941                 break;
5942         case IORING_OP_RECVMSG:
5943                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5944                 break;
5945         case IORING_OP_RECV:
5946                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5947                 break;
5948         case IORING_OP_TIMEOUT:
5949                 ret = io_timeout(req);
5950                 break;
5951         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5952                 ret = io_timeout_remove(req);
5953                 break;
5954         case IORING_OP_ACCEPT:
5955                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5956                 break;
5957         case IORING_OP_CONNECT:
5958                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5959                 break;
5960         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5961                 ret = io_async_cancel(req);
5962                 break;
5963         case IORING_OP_FALLOCATE:
5964                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5965                 break;
5966         case IORING_OP_OPENAT:
5967                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5968                 break;
5969         case IORING_OP_CLOSE:
5970                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5971                 break;
5972         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5973                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5974                 break;
5975         case IORING_OP_STATX:
5976                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5977                 break;
5978         case IORING_OP_FADVISE:
5979                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5980                 break;
5981         case IORING_OP_MADVISE:
5982                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5983                 break;
5984         case IORING_OP_OPENAT2:
5985                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5986                 break;
5987         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5988                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5989                 break;
5990         case IORING_OP_SPLICE:
5991                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5992                 break;
5993         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5994                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5995                 break;
5996         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5997                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5998                 break;
5999         case IORING_OP_TEE:
6000                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6001                 break;
6002         default:
6003                 ret = -EINVAL;
6004                 break;
6005         }
6006
6007         if (ret)
6008                 return ret;
6009
6010         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6011         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6012                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6013
6014                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6015                 if (in_async)
6016                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6017
6018                 io_iopoll_req_issued(req);
6019
6020                 if (in_async)
6021                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6022         }
6023
6024         return 0;
6025 }
6026
6027 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6028 {
6029         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6030         struct io_kiocb *timeout;
6031         int ret = 0;
6032
6033         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6034         if (timeout)
6035                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6036
6037         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6038         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6039                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6040                 ret = -ECANCELED;
6041         }
6042
6043         if (!ret) {
6044                 do {
6045                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6046                         /*
6047                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6048                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6049                          * wait for request slots on the block side.
6050                          */
6051                         if (ret != -EAGAIN)
6052                                 break;
6053                         cond_resched();
6054                 } while (1);
6055         }
6056
6057         if (ret) {
6058                 req_set_fail_links(req);
6059                 io_req_complete(req, ret);
6060         }
6061
6062         return io_steal_work(req);
6063 }
6064
6065 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6066                                               int index)
6067 {
6068         struct fixed_file_table *table;
6069
6070         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6071         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6072 }
6073
6074 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6075                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6076 {
6077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6078         struct file *file;
6079
6080         if (fixed) {
6081                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6082                         return NULL;
6083                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6084                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6085                 if (file) {
6086                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6087                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6088                 }
6089         } else {
6090                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6091                 file = __io_file_get(state, fd);
6092         }
6093
6094         return file;
6095 }
6096
6097 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6098                            int fd)
6099 {
6100         bool fixed;
6101
6102         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6103         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6104                 return -EBADF;
6105
6106         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6107         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6108                 return 0;
6109         return -EBADF;
6110 }
6111
6112 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6113 {
6114         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6115                                                 struct io_timeout_data, timer);
6116         struct io_kiocb *req = data->req;
6117         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6118         struct io_kiocb *prev = NULL;
6119         unsigned long flags;
6120
6121         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6122
6123         /*
6124          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6125          * race with the completion of the linked work.
6126          */
6127         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6128                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6129                                   link_list);
6130                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6131                         list_del_init(&req->link_list);
6132                 else
6133                         prev = NULL;
6134         }
6135
6136         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6137
6138         if (prev) {
6139                 req_set_fail_links(prev);
6140                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6141                 io_put_req(prev);
6142         } else {
6143                 io_req_complete(req, -ETIME);
6144         }
6145         return HRTIMER_NORESTART;
6146 }
6147
6148 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6149 {
6150         /*
6151          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6152          * we got a chance to setup the timer
6153          */
6154         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6155                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6156
6157                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6158                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6159                                 data->mode);
6160         }
6161 }
6162
6163 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6164 {
6165         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6166
6167         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6168         __io_queue_linked_timeout(req);
6169         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6170
6171         /* drop submission reference */
6172         io_put_req(req);
6173 }
6174
6175 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6176 {
6177         struct io_kiocb *nxt;
6178
6179         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6180                 return NULL;
6181         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6182                 return NULL;
6183
6184         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6185                                         link_list);
6186         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6187                 return NULL;
6188
6189         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6190         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6191         return nxt;
6192 }
6193
6194 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6195 {
6196         struct io_kiocb *linked_timeout;
6197         const struct cred *old_creds = NULL;
6198         int ret;
6199
6200 again:
6201         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6202
6203         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6204             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6205             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6206                 if (old_creds)
6207                         revert_creds(old_creds);
6208                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6209                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6210                 else
6211                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6212         }
6213
6214         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6215
6216         /*
6217          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6218          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6219          */
6220         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6221                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6222                         /*
6223                          * Queued up for async execution, worker will release
6224                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6225                          */
6226                         io_queue_async_work(req);
6227                 }
6228
6229                 if (linked_timeout)
6230                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6231         } else if (likely(!ret)) {
6232                 /* drop submission reference */
6233                 req = io_put_req_find_next(req);
6234                 if (linked_timeout)
6235                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6236
6237                 if (req) {
6238                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6239                                 goto again;
6240                         io_queue_async_work(req);
6241                 }
6242         } else {
6243                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6244                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6245                 req_set_fail_links(req);
6246                 io_put_req(req);
6247                 io_req_complete(req, ret);
6248         }
6249
6250         if (old_creds)
6251                 revert_creds(old_creds);
6252 }
6253
6254 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6255                          struct io_comp_state *cs)
6256 {
6257         int ret;
6258
6259         ret = io_req_defer(req, sqe);
6260         if (ret) {
6261                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6262 fail_req:
6263                         req_set_fail_links(req);
6264                         io_put_req(req);
6265                         io_req_complete(req, ret);
6266                 }
6267         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6268                 if (!req->async_data) {
6269                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6270                         if (unlikely(ret))
6271                                 goto fail_req;
6272                 }
6273                 io_queue_async_work(req);
6274         } else {
6275                 if (sqe) {
6276                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6277                         if (unlikely(ret))
6278                                 goto fail_req;
6279                 }
6280                 __io_queue_sqe(req, cs);
6281         }
6282 }
6283
6284 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6285                                       struct io_comp_state *cs)
6286 {
6287         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6288                 io_put_req(req);
6289                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6290         } else
6291                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6292 }
6293
6294 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6295                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6296 {
6297         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6298         int ret;
6299
6300         /*
6301          * If we already have a head request, queue this one for async
6302          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6303          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6304          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6305          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6306          */
6307         if (*link) {
6308                 struct io_kiocb *head = *link;
6309
6310                 /*
6311                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6312                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6313                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6314                  * next after the link request. The last one is done via
6315                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6316                  */
6317                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6318                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6319                         ctx->drain_next = 1;
6320                 }
6321                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6322                 if (unlikely(ret)) {
6323                         /* fail even hard links since we don't submit */
6324                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6325                         return ret;
6326                 }
6327                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6328                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6329
6330                 /* last request of a link, enqueue the link */
6331                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6332                         io_queue_link_head(head, cs);
6333                         *link = NULL;
6334                 }
6335         } else {
6336                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6337                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6338                         ctx->drain_next = 0;
6339                 }
6340                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6341                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6342                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6343
6344                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6345                         if (unlikely(ret))
6346                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6347                         *link = req;
6348                 } else {
6349                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6350                 }
6351         }
6352
6353         return 0;
6354 }
6355
6356 /*
6357  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6358  */
6359 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6360 {
6361         if (!list_empty(&state->comp.list))
6362                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6363         blk_finish_plug(&state->plug);
6364         io_state_file_put(state);
6365         if (state->free_reqs)
6366                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6367 }
6368
6369 /*
6370  * Start submission side cache.
6371  */
6372 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6373                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6374 {
6375         blk_start_plug(&state->plug);
6376         state->comp.nr = 0;
6377         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6378         state->comp.ctx = ctx;
6379         state->free_reqs = 0;
6380         state->file = NULL;
6381         state->ios_left = max_ios;
6382 }
6383
6384 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6385 {
6386         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6387
6388         /*
6389          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6390          * since once we write the new head, the application could
6391          * write new data to them.
6392          */
6393         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6394 }
6395
6396 /*
6397  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6398  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6399  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6400  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6401  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6402  * prevent a re-load down the line.
6403  */
6404 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6405 {
6406         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6407         unsigned head;
6408
6409         /*
6410          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6411          *
6412          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6413          *    head updates.
6414          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6415          *    though the application is the one updating it.
6416          */
6417         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6418         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6419                 return &ctx->sq_sqes[head];
6420
6421         /* drop invalid entries */
6422         ctx->cached_sq_dropped++;
6423         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6424         return NULL;
6425 }
6426
6427 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6428 {
6429         ctx->cached_sq_head++;
6430 }
6431
6432 /*
6433  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6434  *
6435  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6436  */
6437 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6438                                         struct io_kiocb *req,
6439                                         unsigned int sqe_flags)
6440 {
6441         if (!ctx->restricted)
6442                 return true;
6443
6444         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6445                 return false;
6446
6447         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6448             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6449                 return false;
6450
6451         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6452                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6453                 return false;
6454
6455         return true;
6456 }
6457
6458 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6459                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6460                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6461
6462 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6463                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6464                        struct io_submit_state *state)
6465 {
6466         unsigned int sqe_flags;
6467         int id, ret;
6468
6469         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6470         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6471         req->async_data = NULL;
6472         req->file = NULL;
6473         req->ctx = ctx;
6474         req->flags = 0;
6475         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6476         refcount_set(&req->refs, 2);
6477         req->task = current;
6478         req->result = 0;
6479
6480         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6481                 return -EINVAL;
6482
6483         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6484                 return -EFAULT;
6485
6486         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6487         /* enforce forwards compatibility on users */
6488         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6489                 return -EINVAL;
6490
6491         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6492                 return -EACCES;
6493
6494         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6495             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6496                 return -EOPNOTSUPP;
6497
6498         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6499         if (id) {
6500                 struct io_identity *iod;
6501
6502                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6503                 if (unlikely(!iod))
6504                         return -EINVAL;
6505                 refcount_inc(&iod->count);
6506
6507                 __io_req_init_async(req);
6508                 get_cred(iod->creds);
6509                 req->work.identity = iod;
6510                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6511         }
6512
6513         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6514         req->flags |= sqe_flags;
6515
6516         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6517                 return 0;
6518
6519         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6520         state->ios_left--;
6521         return ret;
6522 }
6523
6524 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6525 {
6526         struct io_submit_state state;
6527         struct io_kiocb *link = NULL;
6528         int i, submitted = 0;
6529
6530         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6531         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6532                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6533                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6534                         return -EBUSY;
6535         }
6536
6537         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6538         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6539
6540         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6541                 return -EAGAIN;
6542
6543         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6544         refcount_add(nr, &current->usage);
6545
6546         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6547
6548         for (i = 0; i < nr; i++) {
6549                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6550                 struct io_kiocb *req;
6551                 int err;
6552
6553                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6554                 if (unlikely(!sqe)) {
6555                         io_consume_sqe(ctx);
6556                         break;
6557                 }
6558                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6559                 if (unlikely(!req)) {
6560                         if (!submitted)
6561                                 submitted = -EAGAIN;
6562                         break;
6563                 }
6564                 io_consume_sqe(ctx);
6565                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6566                 submitted++;
6567
6568                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6569                 if (unlikely(err)) {
6570 fail_req:
6571                         io_put_req(req);
6572                         io_req_complete(req, err);
6573                         break;
6574                 }
6575
6576                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6577                                                 true, io_async_submit(ctx));
6578                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6579                 if (err)
6580                         goto fail_req;
6581         }
6582
6583         if (unlikely(submitted != nr)) {
6584                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6585                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6586                 int unused = nr - ref_used;
6587
6588                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6589                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6590                 put_task_struct_many(current, unused);
6591         }
6592         if (link)
6593                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6594         io_submit_state_end(&state);
6595
6596          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6597         io_commit_sqring(ctx);
6598
6599         return submitted;
6600 }
6601
6602 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6603 {
6604         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6605         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6606         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6607         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6608 }
6609
6610 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6611 {
6612         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6613         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6614         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6615 }
6616
6617 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6618                                int sync, void *key)
6619 {
6620         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6621         int ret;
6622
6623         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6624         if (ret) {
6625                 unsigned long flags;
6626
6627                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6628                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6629                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6630         }
6631         return ret;
6632 }
6633
6634 enum sq_ret {
6635         SQT_IDLE        = 1,
6636         SQT_SPIN        = 2,
6637         SQT_DID_WORK    = 4,
6638 };
6639
6640 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6641                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6642 {
6643         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6644         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6645         unsigned int to_submit;
6646         int ret = 0;
6647
6648 again:
6649         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6650                 unsigned nr_events = 0;
6651
6652                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6653                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6654                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6655                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6656         }
6657
6658         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6659
6660         /*
6661          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6662          * to enter the kernel to reap and flush events.
6663          */
6664         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6665                 /*
6666                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6667                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6668                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6669                  * may sleep.
6670                  */
6671                 io_sq_thread_drop_mm();
6672
6673                 /*
6674                  * We're polling. If we're within the defined idle
6675                  * period, then let us spin without work before going
6676                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6677                  * more IO, we should wait for the application to
6678                  * reap events and wake us up.
6679                  */
6680                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6681                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6682                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6683                         return SQT_SPIN;
6684
6685                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6686                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6687
6688                 /*
6689                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6690                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6691                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6692                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6693                  * the iopoll_list again.
6694                  */
6695                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6696                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6697                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6698                         goto again;
6699                 }
6700
6701                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6702                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6703                         return SQT_IDLE;
6704         }
6705
6706         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6707         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6708
6709         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6710         if (cap_entries && to_submit > 8)
6711                 to_submit = 8;
6712
6713         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6714         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6715                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6716         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6717
6718         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6719                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6720
6721         return SQT_DID_WORK;
6722 }
6723
6724 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6725 {
6726         struct io_ring_ctx *ctx;
6727
6728         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6729                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6730                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6731                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6732                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6733                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6734         }
6735 }
6736
6737 static int io_sq_thread(void *data)
6738 {
6739         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6740         const struct cred *old_cred = NULL;
6741         struct io_sq_data *sqd = data;
6742         struct io_ring_ctx *ctx;
6743         unsigned long start_jiffies;
6744
6745         start_jiffies = jiffies;
6746         while (!kthread_should_stop()) {
6747                 enum sq_ret ret = 0;
6748                 bool cap_entries;
6749
6750                 /*
6751                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6752                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6753                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6754                  */
6755                 if (kthread_should_park())
6756                         kthread_parkme();
6757
6758                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6759                         io_sqd_init_new(sqd);
6760
6761                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6762
6763                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6764                         if (current->cred != ctx->creds) {
6765                                 if (old_cred)
6766                                         revert_creds(old_cred);
6767                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6768                         }
6769                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6770 #ifdef CONFIG_AUDIT
6771                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6772                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6773 #endif
6774
6775                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6776
6777                         io_sq_thread_drop_mm();
6778                 }
6779
6780                 if (ret & SQT_SPIN) {
6781                         io_run_task_work();
6782                         cond_resched();
6783                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6784                         if (kthread_should_park())
6785                                 continue;
6786                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6787                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6788                         schedule();
6789                         start_jiffies = jiffies;
6790                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6791                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6792                 }
6793         }
6794
6795         io_run_task_work();
6796
6797         if (cur_css)
6798                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6799         if (old_cred)
6800                 revert_creds(old_cred);
6801
6802         kthread_parkme();
6803
6804         return 0;
6805 }
6806
6807 struct io_wait_queue {
6808         struct wait_queue_entry wq;
6809         struct io_ring_ctx *ctx;
6810         unsigned to_wait;
6811         unsigned nr_timeouts;
6812 };
6813
6814 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6815 {
6816         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6817
6818         /*
6819          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6820          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6821          * regardless of event count.
6822          */
6823         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6824                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6825 }
6826
6827 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6828                             int wake_flags, void *key)
6829 {
6830         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6831                                                         wq);
6832
6833         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6834         if (!io_should_wake(iowq, true))
6835                 return -1;
6836
6837         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6838 }
6839
6840 static int io_run_task_work_sig(void)
6841 {
6842         if (io_run_task_work())
6843                 return 1;
6844         if (!signal_pending(current))
6845                 return 0;
6846         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6847                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6848                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6849                 recalc_sigpending();
6850                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6851                 return 1;
6852         }
6853         return -EINTR;
6854 }
6855
6856 /*
6857  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6858  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6859  */
6860 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6861                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6862 {
6863         struct io_wait_queue iowq = {
6864                 .wq = {
6865                         .private        = current,
6866                         .func           = io_wake_function,
6867                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6868                 },
6869                 .ctx            = ctx,
6870                 .to_wait        = min_events,
6871         };
6872         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6873         int ret = 0;
6874
6875         do {
6876                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6877                         return 0;
6878                 if (!io_run_task_work())
6879                         break;
6880         } while (1);
6881
6882         if (sig) {
6883 #ifdef CONFIG_COMPAT
6884                 if (in_compat_syscall())
6885                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6886                                                       sigsz);
6887                 else
6888 #endif
6889                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6890
6891                 if (ret)
6892                         return ret;
6893         }
6894
6895         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6896         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6897         do {
6898                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6899                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6900                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6901                 ret = io_run_task_work_sig();
6902                 if (ret > 0)
6903                         continue;
6904                 else if (ret < 0)
6905                         break;
6906                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6907                         break;
6908                 schedule();
6909         } while (1);
6910         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6911
6912         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6913
6914         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6915 }
6916
6917 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6918 {
6919 #if defined(CONFIG_UNIX)
6920         if (ctx->ring_sock) {
6921                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6922                 struct sk_buff *skb;
6923
6924                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6925                         kfree_skb(skb);
6926         }
6927 #else
6928         int i;
6929
6930         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6931                 struct file *file;
6932
6933                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6934                 if (file)
6935                         fput(file);
6936         }
6937 #endif
6938 }
6939
6940 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6941 {
6942         struct fixed_file_data *data;
6943
6944         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6945         complete(&data->done);
6946 }
6947
6948 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6949 {
6950         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6951         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6952         unsigned nr_tables, i;
6953
6954         if (!data)
6955                 return -ENXIO;
6956
6957         spin_lock(&data->lock);
6958         if (!list_empty(&data->ref_list))
6959                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6960                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6961         spin_unlock(&data->lock);
6962         if (ref_node)
6963                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6964
6965         percpu_ref_kill(&data->refs);
6966
6967         /* wait for all refs nodes to complete */
6968         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6969         wait_for_completion(&data->done);
6970
6971         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6972         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6973         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6974                 kfree(data->table[i].files);
6975         kfree(data->table);
6976         percpu_ref_exit(&data->refs);
6977         kfree(data);
6978         ctx->file_data = NULL;
6979         ctx->nr_user_files = 0;
6980         return 0;
6981 }
6982
6983 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
6984 {
6985         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
6986                 /*
6987                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6988                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6989                  * set to a single CPU.
6990                  */
6991                 if (sqd->thread) {
6992                         kthread_park(sqd->thread);
6993                         kthread_stop(sqd->thread);
6994                 }
6995
6996                 kfree(sqd);
6997         }
6998 }
6999
7000 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7001 {
7002         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7003         struct io_sq_data *sqd;
7004         struct fd f;
7005
7006         f = fdget(p->wq_fd);
7007         if (!f.file)
7008                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7009         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7010                 fdput(f);
7011                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7012         }
7013
7014         ctx_attach = f.file->private_data;
7015         sqd = ctx_attach->sq_data;
7016         if (!sqd) {
7017                 fdput(f);
7018                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7019         }
7020
7021         refcount_inc(&sqd->refs);
7022         fdput(f);
7023         return sqd;
7024 }
7025
7026 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7027 {
7028         struct io_sq_data *sqd;
7029
7030         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7031                 return io_attach_sq_data(p);
7032
7033         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7034         if (!sqd)
7035                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7036
7037         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7038         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7039         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7040         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7041         mutex_init(&sqd->lock);
7042         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7043         return sqd;
7044 }
7045
7046 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7047         __releases(&sqd->lock)
7048 {
7049         if (!sqd->thread)
7050                 return;
7051         kthread_unpark(sqd->thread);
7052         mutex_unlock(&sqd->lock);
7053 }
7054
7055 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7056         __acquires(&sqd->lock)
7057 {
7058         if (!sqd->thread)
7059                 return;
7060         mutex_lock(&sqd->lock);
7061         kthread_park(sqd->thread);
7062 }
7063
7064 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7065 {
7066         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7067
7068         if (sqd) {
7069                 if (sqd->thread) {
7070                         /*
7071                          * We may arrive here from the error branch in
7072                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7073                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7074                          * sure the wait will complete.
7075                          */
7076                         wake_up_process(sqd->thread);
7077                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7078
7079                         io_sq_thread_park(sqd);
7080                 }
7081
7082                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7083                 list_del(&ctx->sqd_list);
7084                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7085
7086                 if (sqd->thread) {
7087                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7088                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7089                 }
7090
7091                 io_put_sq_data(sqd);
7092                 ctx->sq_data = NULL;
7093         }
7094 }
7095
7096 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7097 {
7098         io_sq_thread_stop(ctx);
7099
7100         if (ctx->io_wq) {
7101                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7102                 ctx->io_wq = NULL;
7103         }
7104 }
7105
7106 #if defined(CONFIG_UNIX)
7107 /*
7108  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7109  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7110  * loops in the file referencing.
7111  */
7112 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7113 {
7114         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7115         struct scm_fp_list *fpl;
7116         struct sk_buff *skb;
7117         int i, nr_files;
7118
7119         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7120         if (!fpl)
7121                 return -ENOMEM;
7122
7123         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7124         if (!skb) {
7125                 kfree(fpl);
7126                 return -ENOMEM;
7127         }
7128
7129         skb->sk = sk;
7130
7131         nr_files = 0;
7132         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7133         for (i = 0; i < nr; i++) {
7134                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7135
7136                 if (!file)
7137                         continue;
7138                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7139                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7140                 nr_files++;
7141         }
7142
7143         if (nr_files) {
7144                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7145                 fpl->count = nr_files;
7146                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7147                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7148                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7149                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7150
7151                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7152                         fput(fpl->fp[i]);
7153         } else {
7154                 kfree_skb(skb);
7155                 kfree(fpl);
7156         }
7157
7158         return 0;
7159 }
7160
7161 /*
7162  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7163  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7164  * garbage collection to take care of this problem for us.
7165  */
7166 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7167 {
7168         unsigned left, total;
7169         int ret = 0;
7170
7171         total = 0;
7172         left = ctx->nr_user_files;
7173         while (left) {
7174                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7175
7176                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7177                 if (ret)
7178                         break;
7179                 left -= this_files;
7180                 total += this_files;
7181         }
7182
7183         if (!ret)
7184                 return 0;
7185
7186         while (total < ctx->nr_user_files) {
7187                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7188
7189                 if (file)
7190                         fput(file);
7191                 total++;
7192         }
7193
7194         return ret;
7195 }
7196 #else
7197 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7198 {
7199         return 0;
7200 }
7201 #endif
7202
7203 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7204                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7205 {
7206         int i;
7207
7208         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7209                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7210                 unsigned this_files;
7211
7212                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7213                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7214                                         GFP_KERNEL);
7215                 if (!table->files)
7216                         break;
7217                 nr_files -= this_files;
7218         }
7219
7220         if (i == nr_tables)
7221                 return 0;
7222
7223         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7224                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7225                 kfree(table->files);
7226         }
7227         return 1;
7228 }
7229
7230 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7231 {
7232 #if defined(CONFIG_UNIX)
7233         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7234         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7235         struct sk_buff *skb;
7236         int i;
7237
7238         __skb_queue_head_init(&list);
7239
7240         /*
7241          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7242          * remove this entry and rearrange the file array.
7243          */
7244         skb = skb_dequeue(head);
7245         while (skb) {
7246                 struct scm_fp_list *fp;
7247
7248                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7249                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7250                         int left;
7251
7252                         if (fp->fp[i] != file)
7253                                 continue;
7254
7255                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7256                         left = fp->count - 1 - i;
7257                         if (left) {
7258                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7259                                                 left * sizeof(struct file *));
7260                         }
7261                         fp->count--;
7262                         if (!fp->count) {
7263                                 kfree_skb(skb);
7264                                 skb = NULL;
7265                         } else {
7266                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7267                         }
7268                         fput(file);
7269                         file = NULL;
7270                         break;
7271                 }
7272
7273                 if (!file)
7274                         break;
7275
7276                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7277
7278                 skb = skb_dequeue(head);
7279         }
7280
7281         if (skb_peek(&list)) {
7282                 spin_lock_irq(&head->lock);
7283                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7284                         __skb_queue_tail(head, skb);
7285                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7286         }
7287 #else
7288         fput(file);
7289 #endif
7290 }
7291
7292 struct io_file_put {
7293         struct list_head list;
7294         struct file *file;
7295 };
7296
7297 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7298 {
7299         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7300         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7301         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7302
7303         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7304                 list_del(&pfile->list);
7305                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7306                 kfree(pfile);
7307         }
7308
7309         spin_lock(&file_data->lock);
7310         list_del(&ref_node->node);
7311         spin_unlock(&file_data->lock);
7312
7313         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7314         kfree(ref_node);
7315         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7316 }
7317
7318 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7319 {
7320         struct io_ring_ctx *ctx;
7321         struct llist_node *node;
7322
7323         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7324         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7325
7326         while (node) {
7327                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7328                 struct llist_node *next = node->next;
7329
7330                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7331                 __io_file_put_work(ref_node);
7332                 node = next;
7333         }
7334 }
7335
7336 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7337 {
7338         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7339         struct io_ring_ctx *ctx;
7340         bool first_add;
7341         int delay = HZ;
7342
7343         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7344         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7345
7346         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7347                 delay = 0;
7348
7349         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7350         if (!delay)
7351                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7352         else if (first_add)
7353                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7354 }
7355
7356 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7357                         struct io_ring_ctx *ctx)
7358 {
7359         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7360
7361         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7362         if (!ref_node)
7363                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7364
7365         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7366                             0, GFP_KERNEL)) {
7367                 kfree(ref_node);
7368                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7369         }
7370         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7371         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7372         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7373         return ref_node;
7374 }
7375
7376 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7377 {
7378         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7379         kfree(ref_node);
7380 }
7381
7382 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7383                                  unsigned nr_args)
7384 {
7385         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7386         unsigned nr_tables, i;
7387         struct file *file;
7388         int fd, ret = -ENOMEM;
7389         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7390         struct fixed_file_data *file_data;
7391
7392         if (ctx->file_data)
7393                 return -EBUSY;
7394         if (!nr_args)
7395                 return -EINVAL;
7396         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7397                 return -EMFILE;
7398
7399         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7400         if (!file_data)
7401                 return -ENOMEM;
7402         file_data->ctx = ctx;
7403         init_completion(&file_data->done);
7404         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7405         spin_lock_init(&file_data->lock);
7406
7407         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7408         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7409                                    GFP_KERNEL);
7410         if (!file_data->table)
7411                 goto out_free;
7412
7413         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7414                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7415                 goto out_free;
7416
7417         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7418                 goto out_ref;
7419         ctx->file_data = file_data;
7420
7421         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7422                 struct fixed_file_table *table;
7423                 unsigned index;
7424
7425                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7426                         ret = -EFAULT;
7427                         goto out_fput;
7428                 }
7429                 /* allow sparse sets */
7430                 if (fd == -1)
7431                         continue;
7432
7433                 file = fget(fd);
7434                 ret = -EBADF;
7435                 if (!file)
7436                         goto out_fput;
7437
7438                 /*
7439                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7440                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7441                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7442                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7443                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7444                  */
7445                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7446                         fput(file);
7447                         goto out_fput;
7448                 }
7449                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7450                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7451                 table->files[index] = file;
7452         }
7453
7454         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7455         if (ret) {
7456                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7457                 return ret;
7458         }
7459
7460         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7461         if (IS_ERR(ref_node)) {
7462                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7463                 return PTR_ERR(ref_node);
7464         }
7465
7466         file_data->node = ref_node;
7467         spin_lock(&file_data->lock);
7468         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7469         spin_unlock(&file_data->lock);
7470         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7471         return ret;
7472 out_fput:
7473         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7474                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7475                 if (file)
7476                         fput(file);
7477         }
7478         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7479                 kfree(file_data->table[i].files);
7480         ctx->nr_user_files = 0;
7481 out_ref:
7482         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7483 out_free:
7484         kfree(file_data->table);
7485         kfree(file_data);
7486         ctx->file_data = NULL;
7487         return ret;
7488 }
7489
7490 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7491                                 int index)
7492 {
7493 #if defined(CONFIG_UNIX)
7494         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7495         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7496         struct sk_buff *skb;
7497
7498         /*
7499          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7500          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7501          * and filling it in.
7502          */
7503         spin_lock_irq(&head->lock);
7504         skb = skb_peek(head);
7505         if (skb) {
7506                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7507
7508                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7509                         __skb_unlink(skb, head);
7510                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7511                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7512                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7513                         fpl->count++;
7514                         spin_lock_irq(&head->lock);
7515                         __skb_queue_head(head, skb);
7516                 } else {
7517                         skb = NULL;
7518                 }
7519         }
7520         spin_unlock_irq(&head->lock);
7521
7522         if (skb) {
7523                 fput(file);
7524                 return 0;
7525         }
7526
7527         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7528 #else
7529         return 0;
7530 #endif
7531 }
7532
7533 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7534                                  struct file *file)
7535 {
7536         struct io_file_put *pfile;
7537         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7538
7539         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7540         if (!pfile)
7541                 return -ENOMEM;
7542
7543         pfile->file = file;
7544         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7545
7546         return 0;
7547 }
7548
7549 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7550                                  struct io_uring_files_update *up,
7551                                  unsigned nr_args)
7552 {
7553         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7554         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7555         struct file *file;
7556         __s32 __user *fds;
7557         int fd, i, err;
7558         __u32 done;
7559         bool needs_switch = false;
7560
7561         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7562                 return -EOVERFLOW;
7563         if (done > ctx->nr_user_files)
7564                 return -EINVAL;
7565
7566         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7567         if (IS_ERR(ref_node))
7568                 return PTR_ERR(ref_node);
7569
7570         done = 0;
7571         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7572         while (nr_args) {
7573                 struct fixed_file_table *table;
7574                 unsigned index;
7575
7576                 err = 0;
7577                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7578                         err = -EFAULT;
7579                         break;
7580                 }
7581                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7582                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7583                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7584                 if (table->files[index]) {
7585                         file = table->files[index];
7586                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7587                         if (err)
7588                                 break;
7589                         table->files[index] = NULL;
7590                         needs_switch = true;
7591                 }
7592                 if (fd != -1) {
7593                         file = fget(fd);
7594                         if (!file) {
7595                                 err = -EBADF;
7596                                 break;
7597                         }
7598                         /*
7599                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7600                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7601                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7602                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7603                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7604                          * support regular read/write anyway.
7605                          */
7606                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7607                                 fput(file);
7608                                 err = -EBADF;
7609                                 break;
7610                         }
7611                         table->files[index] = file;
7612                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7613                         if (err) {
7614                                 table->files[index] = NULL;
7615                                 fput(file);
7616                                 break;
7617                         }
7618                 }
7619                 nr_args--;
7620                 done++;
7621                 up->offset++;
7622         }
7623
7624         if (needs_switch) {
7625                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7626                 spin_lock(&data->lock);
7627                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7628                 data->node = ref_node;
7629                 spin_unlock(&data->lock);
7630                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7631         } else
7632                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7633
7634         return done ? done : err;
7635 }
7636
7637 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7638                                unsigned nr_args)
7639 {
7640         struct io_uring_files_update up;
7641
7642         if (!ctx->file_data)
7643                 return -ENXIO;
7644         if (!nr_args)
7645                 return -EINVAL;
7646         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7647                 return -EFAULT;
7648         if (up.resv)
7649                 return -EINVAL;
7650
7651         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7652 }
7653
7654 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7655 {
7656         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7657
7658         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7659         io_put_req(req);
7660 }
7661
7662 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7663                               struct io_uring_params *p)
7664 {
7665         struct io_wq_data data;
7666         struct fd f;
7667         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7668         unsigned int concurrency;
7669         int ret = 0;
7670
7671         data.user = ctx->user;
7672         data.free_work = io_free_work;
7673         data.do_work = io_wq_submit_work;
7674
7675         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7676                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7677                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7678
7679                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7680                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7681                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7682                         ctx->io_wq = NULL;
7683                 }
7684                 return ret;
7685         }
7686
7687         f = fdget(p->wq_fd);
7688         if (!f.file)
7689                 return -EBADF;
7690
7691         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7692                 ret = -EINVAL;
7693                 goto out_fput;
7694         }
7695
7696         ctx_attach = f.file->private_data;
7697         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7698         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7699                 ret = -EINVAL;
7700                 goto out_fput;
7701         }
7702
7703         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7704 out_fput:
7705         fdput(f);
7706         return ret;
7707 }
7708
7709 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7710 {
7711         struct io_uring_task *tctx;
7712         int ret;
7713
7714         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7715         if (unlikely(!tctx))
7716                 return -ENOMEM;
7717
7718         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7719         if (unlikely(ret)) {
7720                 kfree(tctx);
7721                 return ret;
7722         }
7723
7724         xa_init(&tctx->xa);
7725         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7726         tctx->last = NULL;
7727         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7728         tctx->sqpoll = false;
7729         io_init_identity(&tctx->__identity);
7730         tctx->identity = &tctx->__identity;
7731         task->io_uring = tctx;
7732         return 0;
7733 }
7734
7735 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7736 {
7737         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7738
7739         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7740         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7741         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7742                 kfree(tctx->identity);
7743         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7744         kfree(tctx);
7745         tsk->io_uring = NULL;
7746 }
7747
7748 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7749                                 struct io_uring_params *p)
7750 {
7751         int ret;
7752
7753         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7754                 struct io_sq_data *sqd;
7755
7756                 ret = -EPERM;
7757                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7758                         goto err;
7759
7760                 sqd = io_get_sq_data(p);
7761                 if (IS_ERR(sqd)) {
7762                         ret = PTR_ERR(sqd);
7763                         goto err;
7764                 }
7765
7766                 ctx->sq_data = sqd;
7767                 io_sq_thread_park(sqd);
7768                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7769                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7770                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7771                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7772
7773                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7774                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7775                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7776
7777                 if (sqd->thread)
7778                         goto done;
7779
7780                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7781                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7782
7783                         ret = -EINVAL;
7784                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7785                                 goto err;
7786                         if (!cpu_online(cpu))
7787                                 goto err;
7788
7789                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7790                                                         cpu, "io_uring-sq");
7791                 } else {
7792                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7793                                                         "io_uring-sq");
7794                 }
7795                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7796                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7797                         sqd->thread = NULL;
7798                         goto err;
7799                 }
7800                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7801                 if (ret)
7802                         goto err;
7803         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7804                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7805                 ret = -EINVAL;
7806                 goto err;
7807         }
7808
7809 done:
7810         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7811         if (ret)
7812                 goto err;
7813
7814         return 0;
7815 err:
7816         io_finish_async(ctx);
7817         return ret;
7818 }
7819
7820 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7821 {
7822         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7823
7824         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7825                 wake_up_process(sqd->thread);
7826 }
7827
7828 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7829                                       unsigned long nr_pages)
7830 {
7831         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7832 }
7833
7834 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7835                                    unsigned long nr_pages)
7836 {
7837         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7838
7839         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7840         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7841
7842         do {
7843                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7844                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7845                 if (new_pages > page_limit)
7846                         return -ENOMEM;
7847         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7848                                         new_pages) != cur_pages);
7849
7850         return 0;
7851 }
7852
7853 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7854                              enum io_mem_account acct)
7855 {
7856         if (ctx->limit_mem)
7857                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7858
7859         if (ctx->mm_account) {
7860                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7861                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7862                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7863                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7864         }
7865 }
7866
7867 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7868                           enum io_mem_account acct)
7869 {
7870         int ret;
7871
7872         if (ctx->limit_mem) {
7873                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7874                 if (ret)
7875                         return ret;
7876         }
7877
7878         if (ctx->mm_account) {
7879                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7880                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7881                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7882                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7883         }
7884
7885         return 0;
7886 }
7887
7888 static void io_mem_free(void *ptr)
7889 {
7890         struct page *page;
7891
7892         if (!ptr)
7893                 return;
7894
7895         page = virt_to_head_page(ptr);
7896         if (put_page_testzero(page))
7897                 free_compound_page(page);
7898 }
7899
7900 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7901 {
7902         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7903                                 __GFP_NORETRY;
7904
7905         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7906 }
7907
7908 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7909                                 size_t *sq_offset)
7910 {
7911         struct io_rings *rings;
7912         size_t off, sq_array_size;
7913
7914         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7915         if (off == SIZE_MAX)
7916                 return SIZE_MAX;
7917
7918 #ifdef CONFIG_SMP
7919         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7920         if (off == 0)
7921                 return SIZE_MAX;
7922 #endif
7923
7924         if (sq_offset)
7925                 *sq_offset = off;
7926
7927         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7928         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7929                 return SIZE_MAX;
7930
7931         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7932                 return SIZE_MAX;
7933
7934         return off;
7935 }
7936
7937 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7938 {
7939         size_t pages;
7940
7941         pages = (size_t)1 << get_order(
7942                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7943         pages += (size_t)1 << get_order(
7944                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7945
7946         return pages;
7947 }
7948
7949 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7950 {
7951         int i, j;
7952
7953         if (!ctx->user_bufs)
7954                 return -ENXIO;
7955
7956         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7957                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7958
7959                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7960                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7961
7962                 if (imu->acct_pages)
7963                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7964                 kvfree(imu->bvec);
7965                 imu->nr_bvecs = 0;
7966         }
7967
7968         kfree(ctx->user_bufs);
7969         ctx->user_bufs = NULL;
7970         ctx->nr_user_bufs = 0;
7971         return 0;
7972 }
7973
7974 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7975                        void __user *arg, unsigned index)
7976 {
7977         struct iovec __user *src;
7978
7979 #ifdef CONFIG_COMPAT
7980         if (ctx->compat) {
7981                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7982                 struct compat_iovec ciov;
7983
7984                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7985                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7986                         return -EFAULT;
7987
7988                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7989                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7990                 return 0;
7991         }
7992 #endif
7993         src = (struct iovec __user *) arg;
7994         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7995                 return -EFAULT;
7996         return 0;
7997 }
7998
7999 /*
8000  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8001  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8002  * match that one.
8003  *
8004  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8005  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8006  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8007  */
8008 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8009                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8010 {
8011         int i, j;
8012
8013         /* check current page array */
8014         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8015                 if (!PageCompound(pages[i]))
8016                         continue;
8017                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8018                         return true;
8019         }
8020
8021         /* check previously registered pages */
8022         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8023                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8024
8025                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8026                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8027                                 continue;
8028                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8029                                 return true;
8030                 }
8031         }
8032
8033         return false;
8034 }
8035
8036 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8037                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8038                                  struct page **last_hpage)
8039 {
8040         int i, ret;
8041
8042         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8043                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8044                         imu->acct_pages++;
8045                 } else {
8046                         struct page *hpage;
8047
8048                         hpage = compound_head(pages[i]);
8049                         if (hpage == *last_hpage)
8050                                 continue;
8051                         *last_hpage = hpage;
8052                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8053                                 continue;
8054                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8055                 }
8056         }
8057
8058         if (!imu->acct_pages)
8059                 return 0;
8060
8061         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8062         if (ret)
8063                 imu->acct_pages = 0;
8064         return ret;
8065 }
8066
8067 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8068                                   unsigned nr_args)
8069 {
8070         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8071         struct page **pages = NULL;
8072         struct page *last_hpage = NULL;
8073         int i, j, got_pages = 0;
8074         int ret = -EINVAL;
8075
8076         if (ctx->user_bufs)
8077                 return -EBUSY;
8078         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8079                 return -EINVAL;
8080
8081         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8082                                         GFP_KERNEL);
8083         if (!ctx->user_bufs)
8084                 return -ENOMEM;
8085
8086         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8087                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8088                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8089                 int pret, nr_pages;
8090                 struct iovec iov;
8091                 size_t size;
8092
8093                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8094                 if (ret)
8095                         goto err;
8096
8097                 /*
8098                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8099                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8100                  * submitted if they are wrong.
8101                  */
8102                 ret = -EFAULT;
8103                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8104                         goto err;
8105
8106                 /* arbitrary limit, but we need something */
8107                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8108                         goto err;
8109
8110                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8111                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8112                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8113                 nr_pages = end - start;
8114
8115                 ret = 0;
8116                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8117                         kvfree(vmas);
8118                         kvfree(pages);
8119                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8120                                                 GFP_KERNEL);
8121                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8122                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8123                                         GFP_KERNEL);
8124                         if (!pages || !vmas) {
8125                                 ret = -ENOMEM;
8126                                 goto err;
8127                         }
8128                         got_pages = nr_pages;
8129                 }
8130
8131                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8132                                                 GFP_KERNEL);
8133                 ret = -ENOMEM;
8134                 if (!imu->bvec)
8135                         goto err;
8136
8137                 ret = 0;
8138                 mmap_read_lock(current->mm);
8139                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8140                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8141                                       pages, vmas);
8142                 if (pret == nr_pages) {
8143                         /* don't support file backed memory */
8144                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8145                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8146
8147                                 if (vma->vm_file &&
8148                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8149                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8150                                         break;
8151                                 }
8152                         }
8153                 } else {
8154                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8155                 }
8156                 mmap_read_unlock(current->mm);
8157                 if (ret) {
8158                         /*
8159                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8160                          * release any pages we did get
8161                          */
8162                         if (pret > 0)
8163                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8164                         kvfree(imu->bvec);
8165                         goto err;
8166                 }
8167
8168                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8169                 if (ret) {
8170                         unpin_user_pages(pages, pret);
8171                         kvfree(imu->bvec);
8172                         goto err;
8173                 }
8174
8175                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8176                 size = iov.iov_len;
8177                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8178                         size_t vec_len;
8179
8180                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8181                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8182                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8183                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8184                         off = 0;
8185                         size -= vec_len;
8186                 }
8187                 /* store original address for later verification */
8188                 imu->ubuf = ubuf;
8189                 imu->len = iov.iov_len;
8190                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8191
8192                 ctx->nr_user_bufs++;
8193         }
8194         kvfree(pages);
8195         kvfree(vmas);
8196         return 0;
8197 err:
8198         kvfree(pages);
8199         kvfree(vmas);
8200         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8201         return ret;
8202 }
8203
8204 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8205 {
8206         __s32 __user *fds = arg;
8207         int fd;
8208
8209         if (ctx->cq_ev_fd)
8210                 return -EBUSY;
8211
8212         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8213                 return -EFAULT;
8214
8215         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8216         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8217                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8218                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8219                 return ret;
8220         }
8221
8222         return 0;
8223 }
8224
8225 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8226 {
8227         if (ctx->cq_ev_fd) {
8228                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8229                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8230                 return 0;
8231         }
8232
8233         return -ENXIO;
8234 }
8235
8236 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8237 {
8238         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8239         struct io_buffer *buf = p;
8240
8241         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8242         return 0;
8243 }
8244
8245 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8246 {
8247         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8248         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8249 }
8250
8251 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8252 {
8253         io_finish_async(ctx);
8254         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8255
8256         if (ctx->sqo_task) {
8257                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8258                 ctx->sqo_task = NULL;
8259                 mmdrop(ctx->mm_account);
8260                 ctx->mm_account = NULL;
8261         }
8262
8263 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8264         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8265                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8266 #endif
8267
8268         io_sqe_files_unregister(ctx);
8269         io_eventfd_unregister(ctx);
8270         io_destroy_buffers(ctx);
8271         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8272
8273 #if defined(CONFIG_UNIX)
8274         if (ctx->ring_sock) {
8275                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8276                 sock_release(ctx->ring_sock);
8277         }
8278 #endif
8279
8280         io_mem_free(ctx->rings);
8281         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8282
8283         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8284         free_uid(ctx->user);
8285         put_cred(ctx->creds);
8286         kfree(ctx->cancel_hash);
8287         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8288         kfree(ctx);
8289 }
8290
8291 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8292 {
8293         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8294         __poll_t mask = 0;
8295
8296         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8297         /*
8298          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8299          * io_commit_cqring
8300          */
8301         smp_rmb();
8302         if (!io_sqring_full(ctx))
8303                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8304         if (io_cqring_events(ctx, false))
8305                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8306
8307         return mask;
8308 }
8309
8310 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8311 {
8312         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8313
8314         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8315 }
8316
8317 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8318 {
8319         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8320         struct io_identity *iod;
8321
8322         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8323         if (iod) {
8324                 put_cred(iod->creds);
8325                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8326                         kfree(iod);
8327         }
8328         return 0;
8329 }
8330
8331 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8332 {
8333         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8334                                                exit_work);
8335
8336         /*
8337          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8338          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8339          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8340          * as nobody else will be looking for them.
8341          */
8342         do {
8343                 if (ctx->rings)
8344                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8345                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8346         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8347         io_ring_ctx_free(ctx);
8348 }
8349
8350 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8351 {
8352         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8353         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8354         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8355
8356         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8357         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8358
8359         if (ctx->io_wq)
8360                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8361
8362         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8363         if (ctx->rings)
8364                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8365         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8366         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8367
8368         /*
8369          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8370          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8371          * spurious failure in setting up a new ring.
8372          */
8373         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8374                          ACCT_LOCKED);
8375
8376         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8377         /*
8378          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8379          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8380          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8381          * over using system_wq.
8382          */
8383         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8384 }
8385
8386 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8387 {
8388         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8389
8390         file->private_data = NULL;
8391         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8392         return 0;
8393 }
8394
8395 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8396 {
8397         struct files_struct *files = data;
8398
8399         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8400                                 work->identity->files == files);
8401 }
8402
8403 /*
8404  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8405  */
8406 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8407 {
8408         struct io_kiocb *link;
8409
8410         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8411                 return false;
8412
8413         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8414                 if (link == req)
8415                         return true;
8416         }
8417
8418         return false;
8419 }
8420
8421 /*
8422  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8423  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8424  * parent request if so.
8425  */
8426 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8427 {
8428         struct hlist_node *tmp;
8429         struct io_kiocb *preq;
8430         bool found = false;
8431         int i;
8432
8433         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8434         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8435                 struct hlist_head *list;
8436
8437                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8438                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8439                         found = io_match_link(preq, req);
8440                         if (found) {
8441                                 io_poll_remove_one(preq);
8442                                 break;
8443                         }
8444                 }
8445         }
8446         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8447         return found;
8448 }
8449
8450 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8451                                    struct io_kiocb *req)
8452 {
8453         struct io_kiocb *preq;
8454         bool found = false;
8455
8456         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8457         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8458                 found = io_match_link(preq, req);
8459                 if (found) {
8460                         __io_timeout_cancel(preq);
8461                         break;
8462                 }
8463         }
8464         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8465         return found;
8466 }
8467
8468 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8469 {
8470         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8471         bool ret;
8472
8473         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
8474                 unsigned long flags;
8475                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8476
8477                 /* protect against races with linked timeouts */
8478                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8479                 ret = io_match_link(req, data);
8480                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8481         } else {
8482                 ret = io_match_link(req, data);
8483         }
8484         return ret;
8485 }
8486
8487 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8488 {
8489         enum io_wq_cancel cret;
8490
8491         /* cancel this particular work, if it's running */
8492         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8493         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8494                 return;
8495
8496         /* find links that hold this pending, cancel those */
8497         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8498         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8499                 return;
8500
8501         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8502         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8503                 return;
8504
8505         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8506         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8507 }
8508
8509 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8510                                   struct task_struct *task,
8511                                   struct files_struct *files)
8512 {
8513         struct io_defer_entry *de = NULL;
8514         LIST_HEAD(list);
8515
8516         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8517         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8518                 if (io_task_match(de->req, task) &&
8519                     io_match_files(de->req, files)) {
8520                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8521                         break;
8522                 }
8523         }
8524         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8525
8526         while (!list_empty(&list)) {
8527                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8528                 list_del_init(&de->list);
8529                 req_set_fail_links(de->req);
8530                 io_put_req(de->req);
8531                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8532                 kfree(de);
8533         }
8534 }
8535
8536 /*
8537  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8538  */
8539 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8540                                   struct files_struct *files)
8541 {
8542         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8543                 return false;
8544
8545         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8546         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8547
8548         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8549                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8550                 DEFINE_WAIT(wait);
8551
8552                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8553                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8554                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8555                             req->work.identity->files != files)
8556                                 continue;
8557                         /* req is being completed, ignore */
8558                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8559                                 continue;
8560                         cancel_req = req;
8561                         break;
8562                 }
8563                 if (cancel_req)
8564                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8565                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8566                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8567
8568                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8569                 if (!cancel_req)
8570                         break;
8571                 /* cancel this request, or head link requests */
8572                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8573                 io_put_req(cancel_req);
8574                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8575                 io_run_task_work();
8576                 schedule();
8577                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8578         }
8579
8580         return true;
8581 }
8582
8583 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8584 {
8585         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8586         struct task_struct *task = data;
8587
8588         return io_task_match(req, task);
8589 }
8590
8591 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8592                                             struct task_struct *task,
8593                                             struct files_struct *files)
8594 {
8595         bool ret;
8596
8597         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8598         if (!files) {
8599                 enum io_wq_cancel cret;
8600
8601                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8602                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8603                         ret = true;
8604
8605                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8606                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8607                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8608                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8609                                 ret = true;
8610                         }
8611                 }
8612
8613                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8614                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8615         }
8616
8617         return ret;
8618 }
8619
8620 /*
8621  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8622  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8623  * looping until none are found.
8624  */
8625 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8626                                           struct files_struct *files)
8627 {
8628         struct task_struct *task = current;
8629
8630         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8631                 task = ctx->sq_data->thread;
8632                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8633                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8634         }
8635
8636         if (files)
8637                 io_cancel_defer_files(ctx, NULL, files);
8638         else
8639                 io_cancel_defer_files(ctx, task, NULL);
8640
8641         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8642
8643         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8644                 io_run_task_work();
8645                 cond_resched();
8646         }
8647
8648         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8649                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8650                 /*
8651                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8652                  * identity, clear them out.
8653                  */
8654                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8655                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8656                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8657         }
8658 }
8659
8660 /*
8661  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8662  */
8663 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8664 {
8665         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8666
8667         if (unlikely(!tctx)) {
8668                 int ret;
8669
8670                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8671                 if (unlikely(ret))
8672                         return ret;
8673                 tctx = current->io_uring;
8674         }
8675         if (tctx->last != file) {
8676                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8677
8678                 if (!old) {
8679                         get_file(file);
8680                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8681                 }
8682                 tctx->last = file;
8683         }
8684
8685         /*
8686          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8687          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8688          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8689          */
8690         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8691                 tctx->sqpoll = true;
8692
8693         return 0;
8694 }
8695
8696 /*
8697  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8698  */
8699 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8700 {
8701         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8702
8703         if (tctx->last == file)
8704                 tctx->last = NULL;
8705         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8706         if (file)
8707                 fput(file);
8708 }
8709
8710 /*
8711  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8712  * pending fput()
8713  */
8714 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8715 {
8716         if (!current->io_uring)
8717                 return;
8718         /*
8719          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8720          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8721          */
8722         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8723             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8724                 io_uring_del_task_file(file);
8725 }
8726
8727 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8728 {
8729         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8730         struct file *file;
8731         unsigned long index;
8732
8733         /* make sure overflow events are dropped */
8734         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8735
8736         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8737                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8738
8739                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8740                 if (files)
8741                         io_uring_del_task_file(file);
8742         }
8743
8744         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8745 }
8746
8747 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8748 {
8749         unsigned long index;
8750         struct file *file;
8751         s64 inflight;
8752
8753         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8754         if (!tctx->sqpoll)
8755                 return inflight;
8756
8757         /*
8758          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8759          * add the pending count for those.
8760          */
8761         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8762                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8763
8764                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8765                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8766
8767                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8768                 }
8769         }
8770
8771         return inflight;
8772 }
8773
8774 /*
8775  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8776  * requests.
8777  */
8778 void __io_uring_task_cancel(void)
8779 {
8780         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8781         DEFINE_WAIT(wait);
8782         s64 inflight;
8783
8784         /* make sure overflow events are dropped */
8785         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8786
8787         do {
8788                 /* read completions before cancelations */
8789                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8790                 if (!inflight)
8791                         break;
8792                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8793
8794                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8795
8796                 /*
8797                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8798                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8799                  */
8800                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
8801                         continue;
8802                 schedule();
8803         } while (1);
8804
8805         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8806         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8807 }
8808
8809 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8810 {
8811         io_uring_attempt_task_drop(file);
8812         return 0;
8813 }
8814
8815 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8816                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8817 {
8818         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8819         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8820         struct page *page;
8821         void *ptr;
8822
8823         switch (offset) {
8824         case IORING_OFF_SQ_RING:
8825         case IORING_OFF_CQ_RING:
8826                 ptr = ctx->rings;
8827                 break;
8828         case IORING_OFF_SQES:
8829                 ptr = ctx->sq_sqes;
8830                 break;
8831         default:
8832                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8833         }
8834
8835         page = virt_to_head_page(ptr);
8836         if (sz > page_size(page))
8837                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8838
8839         return ptr;
8840 }
8841
8842 #ifdef CONFIG_MMU
8843
8844 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8845 {
8846         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8847         unsigned long pfn;
8848         void *ptr;
8849
8850         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8851         if (IS_ERR(ptr))
8852                 return PTR_ERR(ptr);
8853
8854         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8855         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8856 }
8857
8858 #else /* !CONFIG_MMU */
8859
8860 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8861 {
8862         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8863 }
8864
8865 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8866 {
8867         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8868 }
8869
8870 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8871         unsigned long addr, unsigned long len,
8872         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8873 {
8874         void *ptr;
8875
8876         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8877         if (IS_ERR(ptr))
8878                 return PTR_ERR(ptr);
8879
8880         return (unsigned long) ptr;
8881 }
8882
8883 #endif /* !CONFIG_MMU */
8884
8885 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8886 {
8887         DEFINE_WAIT(wait);
8888
8889         do {
8890                 if (!io_sqring_full(ctx))
8891                         break;
8892
8893                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8894
8895                 if (!io_sqring_full(ctx))
8896                         break;
8897
8898                 schedule();
8899         } while (!signal_pending(current));
8900
8901         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8902 }
8903
8904 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8905                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8906                 size_t, sigsz)
8907 {
8908         struct io_ring_ctx *ctx;
8909         long ret = -EBADF;
8910         int submitted = 0;
8911         struct fd f;
8912
8913         io_run_task_work();
8914
8915         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8916                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8917                 return -EINVAL;
8918
8919         f = fdget(fd);
8920         if (!f.file)
8921                 return -EBADF;
8922
8923         ret = -EOPNOTSUPP;
8924         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8925                 goto out_fput;
8926
8927         ret = -ENXIO;
8928         ctx = f.file->private_data;
8929         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8930                 goto out_fput;
8931
8932         ret = -EBADFD;
8933         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8934                 goto out;
8935
8936         /*
8937          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8938          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8939          * we were asked to.
8940          */
8941         ret = 0;
8942         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8943                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8944                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8945                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8946                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8947                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8948                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8949                 submitted = to_submit;
8950         } else if (to_submit) {
8951                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
8952                 if (unlikely(ret))
8953                         goto out;
8954                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8955                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8956                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8957
8958                 if (submitted != to_submit)
8959                         goto out;
8960         }
8961         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8962                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8963
8964                 /*
8965                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8966                  * space applications don't need to do io completion events
8967                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8968                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8969                  */
8970                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8971                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8972                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8973                 } else {
8974                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8975                 }
8976         }
8977
8978 out:
8979         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8980 out_fput:
8981         fdput(f);
8982         return submitted ? submitted : ret;
8983 }
8984
8985 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8986 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8987 {
8988         struct io_identity *iod = p;
8989         const struct cred *cred = iod->creds;
8990         struct seq_file *m = data;
8991         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8992         struct group_info *gi;
8993         kernel_cap_t cap;
8994         unsigned __capi;
8995         int g;
8996
8997         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8998         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8999         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9000         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9001         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9002         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9003         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9004         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9005         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9006         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9007         gi = cred->group_info;
9008         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9009                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9010                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9011         }
9012         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9013         cap = cred->cap_effective;
9014         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9015                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9016         seq_putc(m, '\n');
9017         return 0;
9018 }
9019
9020 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9021 {
9022         struct io_sq_data *sq = NULL;
9023         bool has_lock;
9024         int i;
9025
9026         /*
9027          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9028          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9029          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9030          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9031          */
9032         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9033
9034         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9035                 sq = ctx->sq_data;
9036
9037         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9038         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9039         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9040         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9041                 struct fixed_file_table *table;
9042                 struct file *f;
9043
9044                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9045                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9046                 if (f)
9047                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9048                 else
9049                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9050         }
9051         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9052         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9053                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9054
9055                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9056                                                 (unsigned int) buf->len);
9057         }
9058         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9059                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9060                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9061         }
9062         seq_printf(m, "PollList:\n");
9063         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9064         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9065                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9066                 struct io_kiocb *req;
9067
9068                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9069                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9070                                         req->task->task_works != NULL);
9071         }
9072         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9073         if (has_lock)
9074                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9075 }
9076
9077 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9078 {
9079         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9080
9081         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9082                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9083                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9084         }
9085 }
9086 #endif
9087
9088 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9089         .release        = io_uring_release,
9090         .flush          = io_uring_flush,
9091         .mmap           = io_uring_mmap,
9092 #ifndef CONFIG_MMU
9093         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9094         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9095 #endif
9096         .poll           = io_uring_poll,
9097         .fasync         = io_uring_fasync,
9098 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9099         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9100 #endif
9101 };
9102
9103 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9104                                   struct io_uring_params *p)
9105 {
9106         struct io_rings *rings;
9107         size_t size, sq_array_offset;
9108
9109         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9110         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9111         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9112
9113         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9114         if (size == SIZE_MAX)
9115                 return -EOVERFLOW;
9116
9117         rings = io_mem_alloc(size);
9118         if (!rings)
9119                 return -ENOMEM;
9120
9121         ctx->rings = rings;
9122         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9123         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9124         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9125         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9126         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9127         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9128         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9129
9130         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9131         if (size == SIZE_MAX) {
9132                 io_mem_free(ctx->rings);
9133                 ctx->rings = NULL;
9134                 return -EOVERFLOW;
9135         }
9136
9137         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9138         if (!ctx->sq_sqes) {
9139                 io_mem_free(ctx->rings);
9140                 ctx->rings = NULL;
9141                 return -ENOMEM;
9142         }
9143
9144         return 0;
9145 }
9146
9147 /*
9148  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9149  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9150  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9151  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9152  */
9153 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9154 {
9155         struct file *file;
9156         int ret;
9157
9158 #if defined(CONFIG_UNIX)
9159         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9160                                 &ctx->ring_sock);
9161         if (ret)
9162                 return ret;
9163 #endif
9164
9165         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9166         if (ret < 0)
9167                 goto err;
9168
9169         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9170                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9171         if (IS_ERR(file)) {
9172 err_fd:
9173                 put_unused_fd(ret);
9174                 ret = PTR_ERR(file);
9175                 goto err;
9176         }
9177
9178 #if defined(CONFIG_UNIX)
9179         ctx->ring_sock->file = file;
9180 #endif
9181         if (unlikely(io_uring_add_task_file(ctx, file))) {
9182                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9183                 goto err_fd;
9184         }
9185         fd_install(ret, file);
9186         return ret;
9187 err:
9188 #if defined(CONFIG_UNIX)
9189         sock_release(ctx->ring_sock);
9190         ctx->ring_sock = NULL;
9191 #endif
9192         return ret;
9193 }
9194
9195 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9196                            struct io_uring_params __user *params)
9197 {
9198         struct user_struct *user = NULL;
9199         struct io_ring_ctx *ctx;
9200         bool limit_mem;
9201         int ret;
9202
9203         if (!entries)
9204                 return -EINVAL;
9205         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9206                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9207                         return -EINVAL;
9208                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9209         }
9210
9211         /*
9212          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9213          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9214          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9215          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9216          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9217          * of CQ ring entries manually.
9218          */
9219         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9220         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9221                 /*
9222                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9223                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9224                  * any cq vs sq ring sizing.
9225                  */
9226                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9227                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9228                         return -EINVAL;
9229                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9230                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9231                                 return -EINVAL;
9232                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9233                 }
9234         } else {
9235                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9236         }
9237
9238         user = get_uid(current_user());
9239         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9240
9241         if (limit_mem) {
9242                 ret = __io_account_mem(user,
9243                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9244                 if (ret) {
9245                         free_uid(user);
9246                         return ret;
9247                 }
9248         }
9249
9250         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9251         if (!ctx) {
9252                 if (limit_mem)
9253                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9254                                                                 p->cq_entries));
9255                 free_uid(user);
9256                 return -ENOMEM;
9257         }
9258         ctx->compat = in_compat_syscall();
9259         ctx->user = user;
9260         ctx->creds = get_current_cred();
9261 #ifdef CONFIG_AUDIT
9262         ctx->loginuid = current->loginuid;
9263         ctx->sessionid = current->sessionid;
9264 #endif
9265         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9266
9267         /*
9268          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9269          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9270          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9271          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9272          */
9273         mmgrab(current->mm);
9274         ctx->mm_account = current->mm;
9275
9276 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9277         /*
9278          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9279          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9280          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9281          * block layer.
9282          */
9283         rcu_read_lock();
9284         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9285         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9286         rcu_read_unlock();
9287         if (!ret) {
9288                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9289                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9290                 ret = -ENODEV;
9291                 goto err;
9292         }
9293 #endif
9294
9295         /*
9296          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9297          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9298          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9299          * will un-account as well.
9300          */
9301         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9302                        ACCT_LOCKED);
9303         ctx->limit_mem = limit_mem;
9304
9305         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9306         if (ret)
9307                 goto err;
9308
9309         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9310         if (ret)
9311                 goto err;
9312
9313         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9314                 io_sq_offload_start(ctx);
9315
9316         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9317         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9318         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9319         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9320         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9321         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9322         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9323         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9324
9325         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9326         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9327         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9328         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9329         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9330         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9331         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9332         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9333
9334         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9335                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9336                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9337                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9338
9339         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9340                 ret = -EFAULT;
9341                 goto err;
9342         }
9343
9344         /*
9345          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9346          * having closed it before we finish setup
9347          */
9348         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9349         if (ret < 0)
9350                 goto err;
9351
9352         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9353         return ret;
9354 err:
9355         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9356         return ret;
9357 }
9358
9359 /*
9360  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9361  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9362  * params structure passed in.
9363  */
9364 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9365 {
9366         struct io_uring_params p;
9367         int i;
9368
9369         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9370                 return -EFAULT;
9371         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9372                 if (p.resv[i])
9373                         return -EINVAL;
9374         }
9375
9376         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9377                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9378                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9379                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9380                 return -EINVAL;
9381
9382         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9383 }
9384
9385 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9386                 struct io_uring_params __user *, params)
9387 {
9388         return io_uring_setup(entries, params);
9389 }
9390
9391 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9392 {
9393         struct io_uring_probe *p;
9394         size_t size;
9395         int i, ret;
9396
9397         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9398         if (size == SIZE_MAX)
9399                 return -EOVERFLOW;
9400         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9401         if (!p)
9402                 return -ENOMEM;
9403
9404         ret = -EFAULT;
9405         if (copy_from_user(p, arg, size))
9406                 goto out;
9407         ret = -EINVAL;
9408         if (memchr_inv(p, 0, size))
9409                 goto out;
9410
9411         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9412         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9413                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9414
9415         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9416                 p->ops[i].op = i;
9417                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9418                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9419         }
9420         p->ops_len = i;
9421
9422         ret = 0;
9423         if (copy_to_user(arg, p, size))
9424                 ret = -EFAULT;
9425 out:
9426         kfree(p);
9427         return ret;
9428 }
9429
9430 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9431 {
9432         struct io_identity *id;
9433         int ret;
9434
9435         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9436         if (unlikely(!id))
9437                 return -ENOMEM;
9438
9439         io_init_identity(id);
9440         id->creds = get_current_cred();
9441
9442         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9443         if (ret < 0) {
9444                 put_cred(id->creds);
9445                 kfree(id);
9446         }
9447         return ret;
9448 }
9449
9450 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9451 {
9452         struct io_identity *iod;
9453
9454         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9455         if (iod) {
9456                 put_cred(iod->creds);
9457                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9458                         kfree(iod);
9459                 return 0;
9460         }
9461
9462         return -EINVAL;
9463 }
9464
9465 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9466                                     unsigned int nr_args)
9467 {
9468         struct io_uring_restriction *res;
9469         size_t size;
9470         int i, ret;
9471
9472         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9473         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9474                 return -EBADFD;
9475
9476         /* We allow only a single restrictions registration */
9477         if (ctx->restrictions.registered)
9478                 return -EBUSY;
9479
9480         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9481                 return -EINVAL;
9482
9483         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9484         if (size == SIZE_MAX)
9485                 return -EOVERFLOW;
9486
9487         res = memdup_user(arg, size);
9488         if (IS_ERR(res))
9489                 return PTR_ERR(res);
9490
9491         ret = 0;
9492
9493         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9494                 switch (res[i].opcode) {
9495                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9496                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9497                                 ret = -EINVAL;
9498                                 goto out;
9499                         }
9500
9501                         __set_bit(res[i].register_op,
9502                                   ctx->restrictions.register_op);
9503                         break;
9504                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9505                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9506                                 ret = -EINVAL;
9507                                 goto out;
9508                         }
9509
9510                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9511                         break;
9512                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9513                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9514                         break;
9515                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9516                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9517                         break;
9518                 default:
9519                         ret = -EINVAL;
9520                         goto out;
9521                 }
9522         }
9523
9524 out:
9525         /* Reset all restrictions if an error happened */
9526         if (ret != 0)
9527                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9528         else
9529                 ctx->restrictions.registered = true;
9530
9531         kfree(res);
9532         return ret;
9533 }
9534
9535 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9536 {
9537         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9538                 return -EBADFD;
9539
9540         if (ctx->restrictions.registered)
9541                 ctx->restricted = 1;
9542
9543         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9544
9545         io_sq_offload_start(ctx);
9546
9547         return 0;
9548 }
9549
9550 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9551 {
9552         switch (op) {
9553         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9554         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9555         case IORING_REGISTER_PROBE:
9556         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9557         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9558                 return false;
9559         default:
9560                 return true;
9561         }
9562 }
9563
9564 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9565                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9566         __releases(ctx->uring_lock)
9567         __acquires(ctx->uring_lock)
9568 {
9569         int ret;
9570
9571         /*
9572          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9573          * someone else killed the ctx or is already going through
9574          * io_uring_register().
9575          */
9576         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9577                 return -ENXIO;
9578
9579         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9580                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9581
9582                 /*
9583                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9584                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9585                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9586                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9587                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9588                  * after we've killed the percpu ref.
9589                  */
9590                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9591                 do {
9592                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9593                         if (!ret)
9594                                 break;
9595                         ret = io_run_task_work_sig();
9596                         if (ret < 0)
9597                                 break;
9598                 } while (1);
9599
9600                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9601
9602                 if (ret) {
9603                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9604                         goto out_quiesce;
9605                 }
9606         }
9607
9608         if (ctx->restricted) {
9609                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9610                         ret = -EINVAL;
9611                         goto out;
9612                 }
9613
9614                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9615                         ret = -EACCES;
9616                         goto out;
9617                 }
9618         }
9619
9620         switch (opcode) {
9621         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9622                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9623                 break;
9624         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9625                 ret = -EINVAL;
9626                 if (arg || nr_args)
9627                         break;
9628                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9629                 break;
9630         case IORING_REGISTER_FILES:
9631                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9632                 break;
9633         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9634                 ret = -EINVAL;
9635                 if (arg || nr_args)
9636                         break;
9637                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9638                 break;
9639         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9640                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9641                 break;
9642         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9643         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9644                 ret = -EINVAL;
9645                 if (nr_args != 1)
9646                         break;
9647                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9648                 if (ret)
9649                         break;
9650                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9651                         ctx->eventfd_async = 1;
9652                 else
9653                         ctx->eventfd_async = 0;
9654                 break;
9655         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9656                 ret = -EINVAL;
9657                 if (arg || nr_args)
9658                         break;
9659                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9660                 break;
9661         case IORING_REGISTER_PROBE:
9662                 ret = -EINVAL;
9663                 if (!arg || nr_args > 256)
9664                         break;
9665                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9666                 break;
9667         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9668                 ret = -EINVAL;
9669                 if (arg || nr_args)
9670                         break;
9671                 ret = io_register_personality(ctx);
9672                 break;
9673         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9674                 ret = -EINVAL;
9675                 if (arg)
9676                         break;
9677                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9678                 break;
9679         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9680                 ret = -EINVAL;
9681                 if (arg || nr_args)
9682                         break;
9683                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9684                 break;
9685         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9686                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9687                 break;
9688         default:
9689                 ret = -EINVAL;
9690                 break;
9691         }
9692
9693 out:
9694         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9695                 /* bring the ctx back to life */
9696                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9697 out_quiesce:
9698                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9699         }
9700         return ret;
9701 }
9702
9703 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9704                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9705 {
9706         struct io_ring_ctx *ctx;
9707         long ret = -EBADF;
9708         struct fd f;
9709
9710         f = fdget(fd);
9711         if (!f.file)
9712                 return -EBADF;
9713
9714         ret = -EOPNOTSUPP;
9715         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9716                 goto out_fput;
9717
9718         ctx = f.file->private_data;
9719
9720         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9721         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9722         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9723         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9724                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9725 out_fput:
9726         fdput(f);
9727         return ret;
9728 }
9729
9730 static int __init io_uring_init(void)
9731 {
9732 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9733         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9734         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9735 } while (0)
9736
9737 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9738         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9739         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9740         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9741         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9742         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9743         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9744         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9745         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9746         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9747         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9748         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9749         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9750         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9751         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9752         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9753         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9754         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9755         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9756         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9757         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9758         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9759         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9760         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9761         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9762         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9763         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9764         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9765         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9766         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9767         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9768
9769         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9770         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9771         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9772         return 0;
9773 };
9774 __initcall(io_uring_init);