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