Merge branch 'for-5.10/core' into for-linus
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         const struct iovec              *free_iovec;
512         struct iov_iter                 iter;
513         size_t                          bytes_done;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_POLLED_BIT,
544         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
545         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
546         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
547         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
548
549         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
550         __REQ_F_LAST_BIT,
551 };
552
553 enum {
554         /* ctx owns file */
555         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
556         /* drain existing IO first */
557         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
558         /* linked sqes */
559         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
560         /* doesn't sever on completion < 0 */
561         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
562         /* IOSQE_ASYNC */
563         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
564         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
565         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
566
567         /* head of a link */
568         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
569         /* fail rest of links */
570         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
571         /* on inflight list */
572         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
573         /* read/write uses file position */
574         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
575         /* must not punt to workers */
576         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
577         /* has linked timeout */
578         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
579         /* regular file */
580         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
581         /* completion under lock */
582         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
583         /* needs cleanup */
584         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
585         /* already went through poll handler */
586         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
587         /* buffer already selected */
588         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
589         /* doesn't need file table for this request */
590         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
591         /* io_wq_work is initialized */
592         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
593         /* req->task is refcounted */
594         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
595 };
596
597 struct async_poll {
598         struct io_poll_iocb     poll;
599         struct io_poll_iocb     *double_poll;
600 };
601
602 /*
603  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
604  * as the first entry in their struct definition. So you can
605  * access the file pointer through any of the sub-structs,
606  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
607  */
608 struct io_kiocb {
609         union {
610                 struct file             *file;
611                 struct io_rw            rw;
612                 struct io_poll_iocb     poll;
613                 struct io_accept        accept;
614                 struct io_sync          sync;
615                 struct io_cancel        cancel;
616                 struct io_timeout       timeout;
617                 struct io_connect       connect;
618                 struct io_sr_msg        sr_msg;
619                 struct io_open          open;
620                 struct io_close         close;
621                 struct io_files_update  files_update;
622                 struct io_fadvise       fadvise;
623                 struct io_madvise       madvise;
624                 struct io_epoll         epoll;
625                 struct io_splice        splice;
626                 struct io_provide_buf   pbuf;
627                 struct io_statx         statx;
628                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
629                 struct io_completion    compl;
630         };
631
632         struct io_async_ctx             *io;
633         u8                              opcode;
634         /* polled IO has completed */
635         u8                              iopoll_completed;
636
637         u16                             buf_index;
638         u32                             result;
639
640         struct io_ring_ctx              *ctx;
641         unsigned int                    flags;
642         refcount_t                      refs;
643         struct task_struct              *task;
644         u64                             user_data;
645
646         struct list_head                link_list;
647
648         /*
649          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
650          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
651          */
652         struct list_head                inflight_entry;
653
654         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
655         struct callback_head            task_work;
656         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
657         struct hlist_node               hash_node;
658         struct async_poll               *apoll;
659         struct io_wq_work               work;
660 };
661
662 struct io_defer_entry {
663         struct list_head        list;
664         struct io_kiocb         *req;
665         u32                     seq;
666 };
667
668 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
669
670 struct io_comp_state {
671         unsigned int            nr;
672         struct list_head        list;
673         struct io_ring_ctx      *ctx;
674 };
675
676 struct io_submit_state {
677         struct blk_plug         plug;
678
679         /*
680          * io_kiocb alloc cache
681          */
682         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
683         unsigned int            free_reqs;
684
685         /*
686          * Batch completion logic
687          */
688         struct io_comp_state    comp;
689
690         /*
691          * File reference cache
692          */
693         struct file             *file;
694         unsigned int            fd;
695         unsigned int            has_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723         unsigned                needs_fsize : 1;
724 };
725
726 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
727         [IORING_OP_NOP] = {},
728         [IORING_OP_READV] = {
729                 .async_ctx              = 1,
730                 .needs_mm               = 1,
731                 .needs_file             = 1,
732                 .unbound_nonreg_file    = 1,
733                 .pollin                 = 1,
734                 .buffer_select          = 1,
735         },
736         [IORING_OP_WRITEV] = {
737                 .async_ctx              = 1,
738                 .needs_mm               = 1,
739                 .needs_file             = 1,
740                 .hash_reg_file          = 1,
741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
742                 .pollout                = 1,
743                 .needs_fsize            = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758                 .needs_fsize            = 1,
759         },
760         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
761                 .needs_file             = 1,
762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
763         },
764         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
765         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
766                 .needs_file             = 1,
767         },
768         [IORING_OP_SENDMSG] = {
769                 .async_ctx              = 1,
770                 .needs_mm               = 1,
771                 .needs_file             = 1,
772                 .unbound_nonreg_file    = 1,
773                 .needs_fs               = 1,
774                 .pollout                = 1,
775         },
776         [IORING_OP_RECVMSG] = {
777                 .async_ctx              = 1,
778                 .needs_mm               = 1,
779                 .needs_file             = 1,
780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
781                 .needs_fs               = 1,
782                 .pollin                 = 1,
783                 .buffer_select          = 1,
784         },
785         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
786                 .async_ctx              = 1,
787                 .needs_mm               = 1,
788         },
789         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
790         [IORING_OP_ACCEPT] = {
791                 .needs_mm               = 1,
792                 .needs_file             = 1,
793                 .unbound_nonreg_file    = 1,
794                 .file_table             = 1,
795                 .pollin                 = 1,
796         },
797         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
798         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
799                 .async_ctx              = 1,
800                 .needs_mm               = 1,
801         },
802         [IORING_OP_CONNECT] = {
803                 .async_ctx              = 1,
804                 .needs_mm               = 1,
805                 .needs_file             = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807                 .pollout                = 1,
808         },
809         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .needs_fsize            = 1,
812         },
813         [IORING_OP_OPENAT] = {
814                 .file_table             = 1,
815                 .needs_fs               = 1,
816         },
817         [IORING_OP_CLOSE] = {
818                 .needs_file             = 1,
819                 .needs_file_no_error    = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .file_table             = 1,
825         },
826         [IORING_OP_STATX] = {
827                 .needs_mm               = 1,
828                 .needs_fs               = 1,
829                 .file_table             = 1,
830         },
831         [IORING_OP_READ] = {
832                 .needs_mm               = 1,
833                 .needs_file             = 1,
834                 .unbound_nonreg_file    = 1,
835                 .pollin                 = 1,
836                 .buffer_select          = 1,
837         },
838         [IORING_OP_WRITE] = {
839                 .needs_mm               = 1,
840                 .needs_file             = 1,
841                 .unbound_nonreg_file    = 1,
842                 .pollout                = 1,
843                 .needs_fsize            = 1,
844         },
845         [IORING_OP_FADVISE] = {
846                 .needs_file             = 1,
847         },
848         [IORING_OP_MADVISE] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850         },
851         [IORING_OP_SEND] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856         },
857         [IORING_OP_RECV] = {
858                 .needs_mm               = 1,
859                 .needs_file             = 1,
860                 .unbound_nonreg_file    = 1,
861                 .pollin                 = 1,
862                 .buffer_select          = 1,
863         },
864         [IORING_OP_OPENAT2] = {
865                 .file_table             = 1,
866                 .needs_fs               = 1,
867         },
868         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .file_table             = 1,
871         },
872         [IORING_OP_SPLICE] = {
873                 .needs_file             = 1,
874                 .hash_reg_file          = 1,
875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
876         },
877         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
878         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
879         [IORING_OP_TEE] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883         },
884 };
885
886 enum io_mem_account {
887         ACCT_LOCKED,
888         ACCT_PINNED,
889 };
890
891 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
892                              struct io_comp_state *cs);
893 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
894 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
895 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
896 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
897 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
898 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
899 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
900 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
901                                  struct io_uring_files_update *ip,
902                                  unsigned nr_args);
903 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
904 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
905 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
906                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
907 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
908                            const struct io_uring_sqe *sqe,
909                            struct io_comp_state *cs);
910 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
911
912 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
913                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
914                                bool needs_lock);
915 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
916                              const struct iovec *fast_iov,
917                              struct iov_iter *iter, bool force);
918
919 static struct kmem_cache *req_cachep;
920
921 static const struct file_operations io_uring_fops;
922
923 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
924 {
925 #if defined(CONFIG_UNIX)
926         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
927                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
928
929                 return ctx->ring_sock->sk;
930         }
931 #endif
932         return NULL;
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
935
936 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
937 {
938         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
939                 return;
940         get_task_struct(req->task);
941         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
942 }
943
944 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
945 {
946         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
947                           REQ_F_INFLIGHT))
948                 __io_clean_op(req);
949 }
950
951 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
952 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
953 {
954         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
955                 put_task_struct(req->task);
956 }
957
958 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
959 {
960         struct mm_struct *mm = current->mm;
961
962         if (mm) {
963                 kthread_unuse_mm(mm);
964                 mmput(mm);
965         }
966 }
967
968 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
969 {
970         if (!current->mm) {
971                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
972                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
973                         return -EFAULT;
974                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
975         }
976
977         return 0;
978 }
979
980 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
981                                    struct io_kiocb *req)
982 {
983         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
984                 return 0;
985         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
986 }
987
988 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
989 {
990         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
991                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
992 }
993
994 /*
995  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
996  * touch any members of io_wq_work.
997  */
998 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
999 {
1000         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1001                 return;
1002
1003         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1004         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1005 }
1006
1007 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1008 {
1009         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1010 }
1011
1012 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1013 {
1014         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1015
1016         complete(&ctx->ref_comp);
1017 }
1018
1019 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         return !req->timeout.off;
1022 }
1023
1024 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx;
1027         int hash_bits;
1028
1029         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1030         if (!ctx)
1031                 return NULL;
1032
1033         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1034         if (!ctx->fallback_req)
1035                 goto err;
1036
1037         /*
1038          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1039          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1040          */
1041         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1042         hash_bits -= 5;
1043         if (hash_bits <= 0)
1044                 hash_bits = 1;
1045         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1046         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1047                                         GFP_KERNEL);
1048         if (!ctx->cancel_hash)
1049                 goto err;
1050         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1051
1052         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1053                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1054                 goto err;
1055
1056         ctx->flags = p->flags;
1057         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1058         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1060         init_completion(&ctx->ref_comp);
1061         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1062         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1063         idr_init(&ctx->personality_idr);
1064         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1065         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1066         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1067         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1071         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1072         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1073         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1074         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1075         return ctx;
1076 err:
1077         if (ctx->fallback_req)
1078                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1079         kfree(ctx->cancel_hash);
1080         kfree(ctx);
1081         return NULL;
1082 }
1083
1084 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1085 {
1086         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1088
1089                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1090                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1091         }
1092
1093         return false;
1094 }
1095
1096 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1097 {
1098         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1099
1100         /* order cqe stores with ring update */
1101         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1102
1103         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1104                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1105                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1106         }
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Returns true if we need to defer file table putting. This can only happen
1111  * from the error path with REQ_F_COMP_LOCKED set.
1112  */
1113 static bool io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1116                 return false;
1117
1118         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1119
1120         if (req->work.mm) {
1121                 mmdrop(req->work.mm);
1122                 req->work.mm = NULL;
1123         }
1124         if (req->work.creds) {
1125                 put_cred(req->work.creds);
1126                 req->work.creds = NULL;
1127         }
1128         if (req->work.fs) {
1129                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1130
1131                 if (req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)
1132                         return true;
1133
1134                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1135                 if (--fs->users)
1136                         fs = NULL;
1137                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1138                 if (fs)
1139                         free_fs_struct(fs);
1140                 req->work.fs = NULL;
1141         }
1142
1143         return false;
1144 }
1145
1146 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1149
1150         io_req_init_async(req);
1151
1152         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1153                 if (def->hash_reg_file || (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1154                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1155         } else {
1156                 if (def->unbound_nonreg_file)
1157                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1158         }
1159         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1160                 mmgrab(current->mm);
1161                 req->work.mm = current->mm;
1162         }
1163         if (!req->work.creds)
1164                 req->work.creds = get_current_cred();
1165         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1166                 spin_lock(&current->fs->lock);
1167                 if (!current->fs->in_exec) {
1168                         req->work.fs = current->fs;
1169                         req->work.fs->users++;
1170                 } else {
1171                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1172                 }
1173                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1174         }
1175         if (def->needs_fsize)
1176                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1177         else
1178                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1179 }
1180
1181 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_kiocb *cur;
1184
1185         io_prep_async_work(req);
1186         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1187                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1188                         io_prep_async_work(cur);
1189 }
1190
1191 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1195
1196         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1197                                         &req->work, req->flags);
1198         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1199         return link;
1200 }
1201
1202 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         struct io_kiocb *link;
1205
1206         /* init ->work of the whole link before punting */
1207         io_prep_async_link(req);
1208         link = __io_queue_async_work(req);
1209
1210         if (link)
1211                 io_queue_linked_timeout(link);
1212 }
1213
1214 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         int ret;
1217
1218         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1219         if (ret != -1) {
1220                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1221                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1222                 list_del_init(&req->timeout.list);
1223                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1224                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227 }
1228
1229 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1230 {
1231         struct io_kiocb *req, *tmp;
1232
1233         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1234         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1235                 io_kill_timeout(req);
1236         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1237 }
1238
1239 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1240 {
1241         do {
1242                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1243                                                 struct io_defer_entry, list);
1244                 struct io_kiocb *link;
1245
1246                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1247                         break;
1248                 list_del_init(&de->list);
1249                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1250                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1251                 if (link) {
1252                         __io_queue_linked_timeout(link);
1253                         /* drop submission reference */
1254                         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1255                         io_put_req(link);
1256                 }
1257                 kfree(de);
1258         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1259 }
1260
1261 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1262 {
1263         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1264                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1265                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1266
1267                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1268                         break;
1269                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1270                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1271                         break;
1272
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_kill_timeout(req);
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1279 {
1280         io_flush_timeouts(ctx);
1281         __io_commit_cqring(ctx);
1282
1283         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1284                 __io_queue_deferred(ctx);
1285 }
1286
1287 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1288 {
1289         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1290         unsigned tail;
1291
1292         tail = ctx->cached_cq_tail;
1293         /*
1294          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1295          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1296          * fill the cq entry
1297          */
1298         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1299                 return NULL;
1300
1301         ctx->cached_cq_tail++;
1302         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1303 }
1304
1305 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         if (!ctx->cq_ev_fd)
1308                 return false;
1309         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1310                 return false;
1311         if (!ctx->eventfd_async)
1312                 return true;
1313         return io_wq_current_is_worker();
1314 }
1315
1316 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1319                 wake_up(&ctx->wait);
1320         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1321                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1322         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1323                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1324 }
1325
1326 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1329                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1330                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1331                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1332         }
1333 }
1334
1335 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1336 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         struct io_uring_cqe *cqe;
1340         struct io_kiocb *req;
1341         unsigned long flags;
1342         LIST_HEAD(list);
1343
1344         if (!force) {
1345                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1346                         return true;
1347                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1348                     rings->cq_ring_entries))
1349                         return false;
1350         }
1351
1352         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1353
1354         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1355         if (force)
1356                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1357
1358         cqe = NULL;
1359         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1360                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1361                 if (!cqe && !force)
1362                         break;
1363
1364                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1365                                                 compl.list);
1366                 list_move(&req->compl.list, &list);
1367                 if (cqe) {
1368                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1369                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1370                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1371                 } else {
1372                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1373                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1374                 }
1375         }
1376
1377         io_commit_cqring(ctx);
1378         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1379
1380         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1381         io_cqring_ev_posted(ctx);
1382
1383         while (!list_empty(&list)) {
1384                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1385                 list_del(&req->compl.list);
1386                 io_put_req(req);
1387         }
1388
1389         return cqe != NULL;
1390 }
1391
1392 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1393 {
1394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1395         struct io_uring_cqe *cqe;
1396
1397         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1398
1399         /*
1400          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1401          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1402          * the ring.
1403          */
1404         cqe = io_get_cqring(ctx);
1405         if (likely(cqe)) {
1406                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1407                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1408                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1409         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1410                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1411                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1412         } else {
1413                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1414                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1415                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1416                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1417                 }
1418                 io_clean_op(req);
1419                 req->result = res;
1420                 req->compl.cflags = cflags;
1421                 refcount_inc(&req->refs);
1422                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1427 {
1428         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1429 }
1430
1431 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1432 {
1433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434         unsigned long flags;
1435
1436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1437         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1438         io_commit_cqring(ctx);
1439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1440
1441         io_cqring_ev_posted(ctx);
1442 }
1443
1444 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1445 {
1446         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1447
1448         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1449         while (!list_empty(&cs->list)) {
1450                 struct io_kiocb *req;
1451
1452                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1453                 list_del(&req->compl.list);
1454                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1455                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1456                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1457                         io_put_req(req);
1458                 } else {
1459                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1460                         io_put_req(req);
1461                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1462                 }
1463         }
1464         io_commit_cqring(ctx);
1465         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1466
1467         io_cqring_ev_posted(ctx);
1468         cs->nr = 0;
1469 }
1470
1471 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1472                               struct io_comp_state *cs)
1473 {
1474         if (!cs) {
1475                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1476                 io_put_req(req);
1477         } else {
1478                 io_clean_op(req);
1479                 req->result = res;
1480                 req->compl.cflags = cflags;
1481                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1482                 if (++cs->nr >= 32)
1483                         io_submit_flush_completions(cs);
1484         }
1485 }
1486
1487 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1488 {
1489         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1490 }
1491
1492 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         return req == (struct io_kiocb *)
1495                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1496 }
1497
1498 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1499 {
1500         struct io_kiocb *req;
1501
1502         req = ctx->fallback_req;
1503         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1504                 return req;
1505
1506         return NULL;
1507 }
1508
1509 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1510                                      struct io_submit_state *state)
1511 {
1512         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1513         struct io_kiocb *req;
1514
1515         if (!state->free_reqs) {
1516                 size_t sz;
1517                 int ret;
1518
1519                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1520                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1521
1522                 /*
1523                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1524                  * retry single alloc to be on the safe side.
1525                  */
1526                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1527                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1528                         if (!state->reqs[0])
1529                                 goto fallback;
1530                         ret = 1;
1531                 }
1532                 state->free_reqs = ret - 1;
1533                 req = state->reqs[ret - 1];
1534         } else {
1535                 state->free_reqs--;
1536                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1537         }
1538
1539         return req;
1540 fallback:
1541         return io_get_fallback_req(ctx);
1542 }
1543
1544 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1545                           bool fixed)
1546 {
1547         if (fixed)
1548                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1549         else
1550                 fput(file);
1551 }
1552
1553 static bool io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         io_clean_op(req);
1556
1557         if (req->io)
1558                 kfree(req->io);
1559         if (req->file)
1560                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1561
1562         return io_req_clean_work(req);
1563 }
1564
1565 static void __io_free_req_finish(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1568
1569         __io_put_req_task(req);
1570         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1571                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1572         else
1573                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1574         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1575 }
1576
1577 static void io_req_task_file_table_put(struct callback_head *cb)
1578 {
1579         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1580         struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1581
1582         spin_lock(&req->work.fs->lock);
1583         if (--fs->users)
1584                 fs = NULL;
1585         spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1586         if (fs)
1587                 free_fs_struct(fs);
1588         req->work.fs = NULL;
1589         __io_free_req_finish(req);
1590 }
1591
1592 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1593 {
1594         if (!io_dismantle_req(req)) {
1595                 __io_free_req_finish(req);
1596         } else {
1597                 int ret;
1598
1599                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_file_table_put);
1600                 ret = task_work_add(req->task, &req->task_work, TWA_RESUME);
1601                 if (unlikely(ret)) {
1602                         struct task_struct *tsk;
1603
1604                         tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1605                         task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1606                 }
1607         }
1608 }
1609
1610 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1611 {
1612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1613         int ret;
1614
1615         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1616         if (ret != -1) {
1617                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1618                 io_commit_cqring(ctx);
1619                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1620                 io_put_req(req);
1621                 return true;
1622         }
1623
1624         return false;
1625 }
1626
1627 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_kiocb *link;
1630         bool wake_ev;
1631
1632         if (list_empty(&req->link_list))
1633                 return false;
1634         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1635         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1636                 return false;
1637
1638         list_del_init(&link->link_list);
1639         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1640         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1641         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         return wake_ev;
1643 }
1644
1645 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1646 {
1647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1648         bool wake_ev;
1649
1650         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1651                 unsigned long flags;
1652
1653                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1654                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1655                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1656         } else {
1657                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1658         }
1659
1660         if (wake_ev)
1661                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1662 }
1663
1664 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1665 {
1666         struct io_kiocb *nxt;
1667
1668         /*
1669          * The list should never be empty when we are called here. But could
1670          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1671          * safe side.
1672          */
1673         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1674                 return NULL;
1675
1676         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1677         list_del_init(&req->link_list);
1678         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1679                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1680         return nxt;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1685  */
1686 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689
1690         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1691                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1692                                                 struct io_kiocb, link_list);
1693
1694                 list_del_init(&link->link_list);
1695                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1696
1697                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1698                 link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1699                 __io_double_put_req(link);
1700                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1701         }
1702
1703         io_commit_cqring(ctx);
1704         io_cqring_ev_posted(ctx);
1705 }
1706
1707 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1708 {
1709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1710
1711         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1712                 unsigned long flags;
1713
1714                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1715                 __io_fail_links(req);
1716                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1717         } else {
1718                 __io_fail_links(req);
1719         }
1720
1721         io_cqring_ev_posted(ctx);
1722 }
1723
1724 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1725 {
1726         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1727         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1728                 io_kill_linked_timeout(req);
1729
1730         /*
1731          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1732          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1733          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1734          * of the chain.
1735          */
1736         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1737                 return io_req_link_next(req);
1738         io_fail_links(req);
1739         return NULL;
1740 }
1741
1742 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1745                 return NULL;
1746         return __io_req_find_next(req);
1747 }
1748
1749 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb,
1750                                 bool twa_signal_ok)
1751 {
1752         struct task_struct *tsk = req->task;
1753         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1754         int ret, notify;
1755
1756         /*
1757          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1758          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1759          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1760          * will do the job.
1761          */
1762         notify = 0;
1763         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1764                 notify = TWA_SIGNAL;
1765
1766         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1767         if (!ret)
1768                 wake_up_process(tsk);
1769
1770         return ret;
1771 }
1772
1773 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1774 {
1775         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1776
1777         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1778         io_cqring_fill_event(req, error);
1779         io_commit_cqring(ctx);
1780         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1781
1782         io_cqring_ev_posted(ctx);
1783         req_set_fail_links(req);
1784         io_double_put_req(req);
1785 }
1786
1787 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1788 {
1789         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1790
1791         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1792 }
1793
1794 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1795 {
1796         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1797
1798         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1799                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1800                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1801                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1802         } else {
1803                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1804         }
1805 }
1806
1807 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1808 {
1809         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1810         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1811
1812         __io_req_task_submit(req);
1813         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1814 }
1815
1816 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1817 {
1818         int ret;
1819
1820         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1821         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1822
1823         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
1824         if (unlikely(ret)) {
1825                 struct task_struct *tsk;
1826
1827                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1828                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1829                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1830                 wake_up_process(tsk);
1831         }
1832 }
1833
1834 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1835 {
1836         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1837
1838         if (nxt)
1839                 io_req_task_queue(nxt);
1840 }
1841
1842 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1843 {
1844         io_queue_next(req);
1845         __io_free_req(req);
1846 }
1847
1848 struct req_batch {
1849         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1850         int to_free;
1851
1852         struct task_struct      *task;
1853         int                     task_refs;
1854 };
1855
1856 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1857 {
1858         rb->to_free = 0;
1859         rb->task_refs = 0;
1860         rb->task = NULL;
1861 }
1862
1863 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1864                                       struct req_batch *rb)
1865 {
1866         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1867         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1868         rb->to_free = 0;
1869 }
1870
1871 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1872                                      struct req_batch *rb)
1873 {
1874         if (rb->to_free)
1875                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1876         if (rb->task) {
1877                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1878                 rb->task = NULL;
1879         }
1880 }
1881
1882 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1883 {
1884         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1885                 io_free_req(req);
1886                 return;
1887         }
1888         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1889                 io_queue_next(req);
1890
1891         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1892                 if (req->task != rb->task) {
1893                         if (rb->task)
1894                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1895                         rb->task = req->task;
1896                         rb->task_refs = 0;
1897                 }
1898                 rb->task_refs++;
1899                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1900         }
1901
1902         WARN_ON_ONCE(io_dismantle_req(req));
1903         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1904         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1905                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1910  * was the last reference to this request.
1911  */
1912 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1913 {
1914         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1915
1916         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1917                 nxt = io_req_find_next(req);
1918                 __io_free_req(req);
1919         }
1920         return nxt;
1921 }
1922
1923 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1924 {
1925         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1926                 io_free_req(req);
1927 }
1928
1929 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1930 {
1931         struct io_kiocb *nxt;
1932
1933         /*
1934          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1935          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1936          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1937          */
1938         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1939                 return NULL;
1940
1941         nxt = io_req_find_next(req);
1942         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1947  * within the completion handling itself.
1948  */
1949 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1950 {
1951         /* drop both submit and complete references */
1952         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1953                 __io_free_req(req);
1954 }
1955
1956 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1957 {
1958         /* drop both submit and complete references */
1959         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1960                 io_free_req(req);
1961 }
1962
1963 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1964 {
1965         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1966
1967         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1968                 /*
1969                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1970                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1971                  * entries. We cannot safely to it from here.
1972                  */
1973                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1974                         return -1U;
1975
1976                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1977         }
1978
1979         /* See comment at the top of this file */
1980         smp_rmb();
1981         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1982 }
1983
1984 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1985 {
1986         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1987
1988         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1989         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1990 }
1991
1992 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1993 {
1994         unsigned int cflags;
1995
1996         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1997         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1998         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1999         kfree(kbuf);
2000         return cflags;
2001 }
2002
2003 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2004 {
2005         struct io_buffer *kbuf;
2006
2007         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2008         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2009 }
2010
2011 static inline bool io_run_task_work(void)
2012 {
2013         if (current->task_works) {
2014                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2015                 task_work_run();
2016                 return true;
2017         }
2018
2019         return false;
2020 }
2021
2022 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2023 {
2024         struct io_kiocb *req;
2025
2026         do {
2027                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2028                 list_del(&req->inflight_entry);
2029                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2030         } while (!list_empty(again));
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Find and free completed poll iocbs
2035  */
2036 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2037                                struct list_head *done)
2038 {
2039         struct req_batch rb;
2040         struct io_kiocb *req;
2041         LIST_HEAD(again);
2042
2043         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2044         smp_rmb();
2045
2046         io_init_req_batch(&rb);
2047         while (!list_empty(done)) {
2048                 int cflags = 0;
2049
2050                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2051                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2052                         req->result = 0;
2053                         req->iopoll_completed = 0;
2054                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2055                         continue;
2056                 }
2057                 list_del(&req->inflight_entry);
2058
2059                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2060                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2061
2062                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2063                 (*nr_events)++;
2064
2065                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2066                         io_req_free_batch(&rb, req);
2067         }
2068
2069         io_commit_cqring(ctx);
2070         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2071                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2072         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2073
2074         if (!list_empty(&again))
2075                 io_iopoll_queue(&again);
2076 }
2077
2078 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2079                         long min)
2080 {
2081         struct io_kiocb *req, *tmp;
2082         LIST_HEAD(done);
2083         bool spin;
2084         int ret;
2085
2086         /*
2087          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2088          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2089          */
2090         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2091
2092         ret = 0;
2093         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2094                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2095
2096                 /*
2097                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2098                  * If we find a request that requires polling, break out
2099                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2100                  */
2101                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2102                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2103                         continue;
2104                 }
2105                 if (!list_empty(&done))
2106                         break;
2107
2108                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2109                 if (ret < 0)
2110                         break;
2111
2112                 /* iopoll may have completed current req */
2113                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2114                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2115
2116                 if (ret && spin)
2117                         spin = false;
2118                 ret = 0;
2119         }
2120
2121         if (!list_empty(&done))
2122                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2123
2124         return ret;
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2129  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2130  * as a non-spinning completion check.
2131  */
2132 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2133                                 long min)
2134 {
2135         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2136                 int ret;
2137
2138                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2139                 if (ret < 0)
2140                         return ret;
2141                 if (*nr_events >= min)
2142                         return 0;
2143         }
2144
2145         return 1;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2150  * find and complete them.
2151  */
2152 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2153 {
2154         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2155                 return;
2156
2157         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2158         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2159                 unsigned int nr_events = 0;
2160
2161                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2162
2163                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2164                 if (nr_events == 0)
2165                         break;
2166                 /*
2167                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2168                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2169                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2170                  */
2171                 if (need_resched()) {
2172                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2173                         cond_resched();
2174                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2175                 }
2176         }
2177         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2178 }
2179
2180 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2181 {
2182         unsigned int nr_events = 0;
2183         int iters = 0, ret = 0;
2184
2185         /*
2186          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2187          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2188          * that got punted to a workqueue.
2189          */
2190         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2191         do {
2192                 /*
2193                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2194                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2195                  * already triggered a CQE (eg in error).
2196                  */
2197                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2198                         break;
2199
2200                 /*
2201                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2202                  * application entering polling for a command before it gets
2203                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2204                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2205                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2206                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2207                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2208                  * very same mutex.
2209                  */
2210                 if (!(++iters & 7)) {
2211                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2212                         io_run_task_work();
2213                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2214                 }
2215
2216                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2217                 if (ret <= 0)
2218                         break;
2219                 ret = 0;
2220         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2221
2222         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2223         return ret;
2224 }
2225
2226 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2227 {
2228         /*
2229          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2230          * thread.
2231          */
2232         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2233                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2234
2235                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2236         }
2237         file_end_write(req->file);
2238 }
2239
2240 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2241                                   struct io_comp_state *cs)
2242 {
2243         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2244         int cflags = 0;
2245
2246         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2247                 kiocb_end_write(req);
2248
2249         if (res != req->result)
2250                 req_set_fail_links(req);
2251         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2252                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2253         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2254 }
2255
2256 #ifdef CONFIG_BLOCK
2257 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2258 {
2259         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2260         ssize_t ret = -ECANCELED;
2261         struct iov_iter iter;
2262         int rw;
2263
2264         if (error) {
2265                 ret = error;
2266                 goto end_req;
2267         }
2268
2269         switch (req->opcode) {
2270         case IORING_OP_READV:
2271         case IORING_OP_READ_FIXED:
2272         case IORING_OP_READ:
2273                 rw = READ;
2274                 break;
2275         case IORING_OP_WRITEV:
2276         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2277         case IORING_OP_WRITE:
2278                 rw = WRITE;
2279                 break;
2280         default:
2281                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2282                                 req->opcode);
2283                 goto end_req;
2284         }
2285
2286         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2287         if (ret < 0)
2288                 goto end_req;
2289         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2290         if (!ret)
2291                 return true;
2292         kfree(iovec);
2293 end_req:
2294         req_set_fail_links(req);
2295         io_req_complete(req, ret);
2296         return false;
2297 }
2298 #endif
2299
2300 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2301 {
2302 #ifdef CONFIG_BLOCK
2303         int ret;
2304
2305         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2306                 return false;
2307
2308         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2309
2310         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2311                 refcount_inc(&req->refs);
2312                 io_queue_async_work(req);
2313                 return true;
2314         }
2315
2316 #endif
2317         return false;
2318 }
2319
2320 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2321                              struct io_comp_state *cs)
2322 {
2323         if (!io_rw_reissue(req, res))
2324                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2325 }
2326
2327 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2328 {
2329         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2330
2331         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2332 }
2333
2334 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2335 {
2336         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2337
2338         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2339                 kiocb_end_write(req);
2340
2341         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2342                 req_set_fail_links(req);
2343
2344         WRITE_ONCE(req->result, res);
2345         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2346         smp_wmb();
2347         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2348 }
2349
2350 /*
2351  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2352  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2353  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2354  * accessing the kiocb cookie.
2355  */
2356 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2357 {
2358         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2359
2360         /*
2361          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2362          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2363          * different devices.
2364          */
2365         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2366                 ctx->poll_multi_file = false;
2367         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2368                 struct io_kiocb *list_req;
2369
2370                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2371                                                 inflight_entry);
2372                 if (list_req->file != req->file)
2373                         ctx->poll_multi_file = true;
2374         }
2375
2376         /*
2377          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2378          * it to the front so we find it first.
2379          */
2380         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2381                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2382         else
2383                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2384
2385         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2386             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2387                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2388 }
2389
2390 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2391 {
2392         if (state->has_refs)
2393                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2394         state->file = NULL;
2395 }
2396
2397 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2398 {
2399         if (state->file)
2400                 __io_state_file_put(state);
2401 }
2402
2403 /*
2404  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2405  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2406  * has more than one submission.
2407  */
2408 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2409 {
2410         if (!state)
2411                 return fget(fd);
2412
2413         if (state->file) {
2414                 if (state->fd == fd) {
2415                         state->has_refs--;
2416                         state->ios_left--;
2417                         return state->file;
2418                 }
2419                 __io_state_file_put(state);
2420         }
2421         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2422         if (!state->file)
2423                 return NULL;
2424
2425         state->fd = fd;
2426         state->ios_left--;
2427         state->has_refs = state->ios_left;
2428         return state->file;
2429 }
2430
2431 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2432 {
2433 #ifdef CONFIG_BLOCK
2434         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2435 #else
2436         return true;
2437 #endif
2438 }
2439
2440 /*
2441  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2442  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2443  * inline.
2444  */
2445 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2446 {
2447         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2448
2449         if (S_ISBLK(mode)) {
2450                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2451                         return true;
2452                 return false;
2453         }
2454         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2455                 return true;
2456         if (S_ISREG(mode)) {
2457                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2458                     file->f_op != &io_uring_fops)
2459                         return true;
2460                 return false;
2461         }
2462
2463         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2464         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2465                 return true;
2466
2467         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2468                 return false;
2469
2470         if (rw == READ)
2471                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2472
2473         return file->f_op->write_iter != NULL;
2474 }
2475
2476 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2477                       bool force_nonblock)
2478 {
2479         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2480         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2481         unsigned ioprio;
2482         int ret;
2483
2484         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2485                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2486
2487         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2488         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2489                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2490                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2491         }
2492         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2493         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2494         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2495         if (unlikely(ret))
2496                 return ret;
2497
2498         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2499         if (ioprio) {
2500                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2501                 if (ret)
2502                         return ret;
2503
2504                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2505         } else
2506                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2507
2508         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2509         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2510                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2511
2512         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2513                 io_get_req_task(req);
2514
2515         if (force_nonblock)
2516                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2517
2518         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2519                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2520                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2521                         return -EOPNOTSUPP;
2522
2523                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2524                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2525                 req->iopoll_completed = 0;
2526                 io_get_req_task(req);
2527         } else {
2528                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2529                         return -EINVAL;
2530                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2531         }
2532
2533         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2534         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2535         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2536         return 0;
2537 }
2538
2539 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2540 {
2541         switch (ret) {
2542         case -EIOCBQUEUED:
2543                 break;
2544         case -ERESTARTSYS:
2545         case -ERESTARTNOINTR:
2546         case -ERESTARTNOHAND:
2547         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2548                 /*
2549                  * We can't just restart the syscall, since previously
2550                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2551                  * IO with EINTR.
2552                  */
2553                 ret = -EINTR;
2554                 fallthrough;
2555         default:
2556                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2557         }
2558 }
2559
2560 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2561                        struct io_comp_state *cs)
2562 {
2563         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2564
2565         /* add previously done IO, if any */
2566         if (req->io && req->io->rw.bytes_done > 0) {
2567                 if (ret < 0)
2568                         ret = req->io->rw.bytes_done;
2569                 else
2570                         ret += req->io->rw.bytes_done;
2571         }
2572
2573         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2574                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2575         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2576                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2577         else
2578                 io_rw_done(kiocb, ret);
2579 }
2580
2581 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2582                                struct iov_iter *iter)
2583 {
2584         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2585         size_t len = req->rw.len;
2586         struct io_mapped_ubuf *imu;
2587         u16 index, buf_index;
2588         size_t offset;
2589         u64 buf_addr;
2590
2591         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2592         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2593                 return -EFAULT;
2594
2595         buf_index = req->buf_index;
2596         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2597                 return -EFAULT;
2598
2599         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2600         imu = &ctx->user_bufs[index];
2601         buf_addr = req->rw.addr;
2602
2603         /* overflow */
2604         if (buf_addr + len < buf_addr)
2605                 return -EFAULT;
2606         /* not inside the mapped region */
2607         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2608                 return -EFAULT;
2609
2610         /*
2611          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2612          * and advance us to the beginning.
2613          */
2614         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2615         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2616
2617         if (offset) {
2618                 /*
2619                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2620                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2621                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2622                  * we know that:
2623                  *
2624                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2625                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2626                  *    first and last bvec
2627                  *
2628                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2629                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2630                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2631                  * since we can just skip the first segment, which may not
2632                  * be PAGE_SIZE aligned.
2633                  */
2634                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2635
2636                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2637                         iov_iter_advance(iter, offset);
2638                 } else {
2639                         unsigned long seg_skip;
2640
2641                         /* skip first vec */
2642                         offset -= bvec->bv_len;
2643                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2644
2645                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2646                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2647                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2648                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2649                 }
2650         }
2651
2652         return len;
2653 }
2654
2655 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2656 {
2657         if (needs_lock)
2658                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2659 }
2660
2661 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2662 {
2663         /*
2664          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2665          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2666          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2667          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2668          */
2669         if (needs_lock)
2670                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2671 }
2672
2673 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2674                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2675                                           bool needs_lock)
2676 {
2677         struct io_buffer *head;
2678
2679         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2680                 return kbuf;
2681
2682         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2683
2684         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2685
2686         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2687         if (head) {
2688                 if (!list_empty(&head->list)) {
2689                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2690                                                         list);
2691                         list_del(&kbuf->list);
2692                 } else {
2693                         kbuf = head;
2694                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2695                 }
2696                 if (*len > kbuf->len)
2697                         *len = kbuf->len;
2698         } else {
2699                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2700         }
2701
2702         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2703
2704         return kbuf;
2705 }
2706
2707 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2708                                         bool needs_lock)
2709 {
2710         struct io_buffer *kbuf;
2711         u16 bgid;
2712
2713         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2714         bgid = req->buf_index;
2715         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2716         if (IS_ERR(kbuf))
2717                 return kbuf;
2718         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2719         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2720         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2721 }
2722
2723 #ifdef CONFIG_COMPAT
2724 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2725                                 bool needs_lock)
2726 {
2727         struct compat_iovec __user *uiov;
2728         compat_ssize_t clen;
2729         void __user *buf;
2730         ssize_t len;
2731
2732         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2733         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2734                 return -EFAULT;
2735         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2736                 return -EFAULT;
2737         if (clen < 0)
2738                 return -EINVAL;
2739
2740         len = clen;
2741         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2742         if (IS_ERR(buf))
2743                 return PTR_ERR(buf);
2744         iov[0].iov_base = buf;
2745         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2746         return 0;
2747 }
2748 #endif
2749
2750 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2751                                       bool needs_lock)
2752 {
2753         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2754         void __user *buf;
2755         ssize_t len;
2756
2757         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2758                 return -EFAULT;
2759
2760         len = iov[0].iov_len;
2761         if (len < 0)
2762                 return -EINVAL;
2763         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2764         if (IS_ERR(buf))
2765                 return PTR_ERR(buf);
2766         iov[0].iov_base = buf;
2767         iov[0].iov_len = len;
2768         return 0;
2769 }
2770
2771 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2772                                     bool needs_lock)
2773 {
2774         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2775                 struct io_buffer *kbuf;
2776
2777                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2778                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2779                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2780                 return 0;
2781         }
2782         if (!req->rw.len)
2783                 return 0;
2784         else if (req->rw.len > 1)
2785                 return -EINVAL;
2786
2787 #ifdef CONFIG_COMPAT
2788         if (req->ctx->compat)
2789                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2790 #endif
2791
2792         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2793 }
2794
2795 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2796                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2797                                  bool needs_lock)
2798 {
2799         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2800         size_t sqe_len = req->rw.len;
2801         ssize_t ret;
2802         u8 opcode;
2803
2804         opcode = req->opcode;
2805         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2806                 *iovec = NULL;
2807                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2808         }
2809
2810         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2811         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2812                 return -EINVAL;
2813
2814         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2815                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2816                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2817                         if (IS_ERR(buf))
2818                                 return PTR_ERR(buf);
2819                         req->rw.len = sqe_len;
2820                 }
2821
2822                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2823                 *iovec = NULL;
2824                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2825         }
2826
2827         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2828                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2829                 if (!ret) {
2830                         ret = (*iovec)->iov_len;
2831                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2832                 }
2833                 *iovec = NULL;
2834                 return ret;
2835         }
2836
2837 #ifdef CONFIG_COMPAT
2838         if (req->ctx->compat)
2839                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2840                                                 iovec, iter);
2841 #endif
2842
2843         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2844 }
2845
2846 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2847                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2848                                bool needs_lock)
2849 {
2850         if (!req->io)
2851                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
2852         *iovec = NULL;
2853         return iov_iter_count(&req->io->rw.iter);
2854 }
2855
2856 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2857 {
2858         return kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2859 }
2860
2861 /*
2862  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2863  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2864  */
2865 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2866                            struct iov_iter *iter)
2867 {
2868         ssize_t ret = 0;
2869
2870         /*
2871          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2872          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2873          * the kiocb to be handled from an async context.
2874          */
2875         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2876                 return -EOPNOTSUPP;
2877         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2878                 return -EAGAIN;
2879
2880         while (iov_iter_count(iter)) {
2881                 struct iovec iovec;
2882                 ssize_t nr;
2883
2884                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2885                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2886                 } else {
2887                         /* fixed buffers import bvec */
2888                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2889                                                 + iter->iov_offset;
2890                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2891                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2892                 }
2893
2894                 if (rw == READ) {
2895                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2896                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2897                 } else {
2898                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2899                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2900                 }
2901
2902                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2903                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2904
2905                 if (nr < 0) {
2906                         if (!ret)
2907                                 ret = nr;
2908                         break;
2909                 }
2910                 ret += nr;
2911                 if (nr != iovec.iov_len)
2912                         break;
2913                 iov_iter_advance(iter, nr);
2914         }
2915
2916         return ret;
2917 }
2918
2919 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2920                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
2921 {
2922         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2923
2924         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
2925         rw->free_iovec = NULL;
2926         rw->bytes_done = 0;
2927         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
2928         if (iter->type == ITER_BVEC)
2929                 return;
2930         if (!iovec) {
2931                 unsigned iov_off = 0;
2932
2933                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
2934                 if (iter->iov != fast_iov) {
2935                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
2936                         rw->iter.iov += iov_off;
2937                 }
2938                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
2939                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
2940                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2941         } else {
2942                 rw->free_iovec = iovec;
2943                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2944         }
2945 }
2946
2947 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2948 {
2949         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2950         return req->io == NULL;
2951 }
2952
2953 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2954 {
2955         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2956                 return 0;
2957
2958         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2959 }
2960
2961 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2962                              const struct iovec *fast_iov,
2963                              struct iov_iter *iter, bool force)
2964 {
2965         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2966                 return 0;
2967         if (!req->io) {
2968                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2969                         return -ENOMEM;
2970
2971                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
2972         }
2973         return 0;
2974 }
2975
2976 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2977                                    bool force_nonblock)
2978 {
2979         struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2980         ssize_t ret;
2981
2982         iorw->iter.iov = iorw->fast_iov;
2983         ret = __io_import_iovec(rw, req, (struct iovec **) &iorw->iter.iov,
2984                                 &iorw->iter, !force_nonblock);
2985         if (unlikely(ret < 0))
2986                 return ret;
2987
2988         io_req_map_rw(req, iorw->iter.iov, iorw->fast_iov, &iorw->iter);
2989         return 0;
2990 }
2991
2992 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2993                         bool force_nonblock)
2994 {
2995         ssize_t ret;
2996
2997         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2998         if (ret)
2999                 return ret;
3000
3001         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3002                 return -EBADF;
3003
3004         /* either don't need iovec imported or already have it */
3005         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3006                 return 0;
3007         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
3008 }
3009
3010 /*
3011  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3012  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3013  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3014  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3015  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3016  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3017  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3018  * slow path.
3019  */
3020 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3021                              int sync, void *arg)
3022 {
3023         struct wait_page_queue *wpq;
3024         struct io_kiocb *req = wait->private;
3025         struct wait_page_key *key = arg;
3026         int ret;
3027
3028         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3029
3030         if (!wake_page_match(wpq, key))
3031                 return 0;
3032
3033         list_del_init(&wait->entry);
3034
3035         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3036         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3037
3038         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3039         refcount_inc(&req->refs);
3040         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
3041         if (unlikely(ret)) {
3042                 struct task_struct *tsk;
3043
3044                 /* queue just for cancelation */
3045                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3046                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3047                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3048                 wake_up_process(tsk);
3049         }
3050         return 1;
3051 }
3052
3053 /*
3054  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3055  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3056  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3057  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3058  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3059  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3060  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3061  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3062  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3063  * async worker threads for a blocking retry.
3064  */
3065 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3066 {
3067         struct wait_page_queue *wait = &req->io->rw.wpq;
3068         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3069
3070         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3071         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3072                 return false;
3073
3074         /* Only for buffered IO */
3075         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3076                 return false;
3077
3078         /*
3079          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3080          * support callback based unlocks
3081          */
3082         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3083                 return false;
3084
3085         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3086         wait->wait.private = req;
3087         wait->wait.flags = 0;
3088         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3089         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3090         kiocb->ki_waitq = wait;
3091
3092         io_get_req_task(req);
3093         return true;
3094 }
3095
3096 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3097 {
3098         if (req->file->f_op->read_iter)
3099                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3100         else if (req->file->f_op->read)
3101                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3102         else
3103                 return -EINVAL;
3104 }
3105
3106 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3107                    struct io_comp_state *cs)
3108 {
3109         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3110         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3111         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3112         ssize_t io_size, ret, ret2;
3113         size_t iov_count;
3114
3115         if (req->io)
3116                 iter = &req->io->rw.iter;
3117
3118         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3119         if (ret < 0)
3120                 return ret;
3121         iov_count = iov_iter_count(iter);
3122         io_size = ret;
3123         req->result = io_size;
3124         ret = 0;
3125
3126         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3127         if (!force_nonblock)
3128                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3129
3130         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3131         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3132                 goto copy_iov;
3133
3134         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3135         if (unlikely(ret))
3136                 goto out_free;
3137
3138         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3139
3140         if (!ret) {
3141                 goto done;
3142         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3143                 ret = 0;
3144                 goto out_free;
3145         } else if (ret == -EAGAIN) {
3146                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3147                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3148                         goto done;
3149                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3150                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3151                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3152                 if (ret)
3153                         goto out_free;
3154                 return -EAGAIN;
3155         } else if (ret < 0) {
3156                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3157                 goto done;
3158         }
3159
3160         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3161         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3162             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3163                 goto done;
3164
3165         io_size -= ret;
3166 copy_iov:
3167         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3168         if (ret2) {
3169                 ret = ret2;
3170                 goto out_free;
3171         }
3172         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3173         iovec = NULL;
3174         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3175         iter = &req->io->rw.iter;
3176 retry:
3177         req->io->rw.bytes_done += ret;
3178         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3179         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3180                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3181                 return -EAGAIN;
3182         }
3183
3184         /*
3185          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3186          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3187          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3188          * do, then just retry at the new offset.
3189          */
3190         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3191         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3192                 ret = 0;
3193                 goto out_free;
3194         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3195                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3196                 goto retry;
3197         }
3198 done:
3199         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3200         ret = 0;
3201 out_free:
3202         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3203         if (iovec)
3204                 kfree(iovec);
3205         return ret;
3206 }
3207
3208 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3209                          bool force_nonblock)
3210 {
3211         ssize_t ret;
3212
3213         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3214         if (ret)
3215                 return ret;
3216
3217         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3218                 return -EBADF;
3219
3220         /* either don't need iovec imported or already have it */
3221         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3222                 return 0;
3223         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3224 }
3225
3226 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3227                     struct io_comp_state *cs)
3228 {
3229         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3230         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3231         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3232         size_t iov_count;
3233         ssize_t ret, ret2, io_size;
3234
3235         if (req->io)
3236                 iter = &req->io->rw.iter;
3237
3238         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3239         if (ret < 0)
3240                 return ret;
3241         iov_count = iov_iter_count(iter);
3242         io_size = ret;
3243         req->result = io_size;
3244
3245         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3246         if (!force_nonblock)
3247                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3248
3249         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3250         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3251                 goto copy_iov;
3252
3253         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3254         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3255             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3256                 goto copy_iov;
3257
3258         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3259         if (unlikely(ret))
3260                 goto out_free;
3261
3262         /*
3263          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3264          * which will be released by another thread in
3265          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3266          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3267          * we return to userspace.
3268          */
3269         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3270                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3271                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3272                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3273                                         SB_FREEZE_WRITE);
3274         }
3275         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3276
3277         if (req->file->f_op->write_iter)
3278                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3279         else if (req->file->f_op->write)
3280                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3281         else
3282                 ret2 = -EINVAL;
3283
3284         /*
3285          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3286          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3287          */
3288         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3289                 ret2 = -EAGAIN;
3290         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3291                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3292                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3293                         goto copy_iov;
3294                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3295         } else {
3296 copy_iov:
3297                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3298                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3299                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3300                 if (!ret)
3301                         return -EAGAIN;
3302         }
3303 out_free:
3304         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3305         if (iovec)
3306                 kfree(iovec);
3307         return ret;
3308 }
3309
3310 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3311                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3312 {
3313         struct io_splice* sp = &req->splice;
3314         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3315         int ret;
3316
3317         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3318                 return 0;
3319         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3320                 return -EINVAL;
3321
3322         sp->file_in = NULL;
3323         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3324         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3325
3326         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3327                 return -EINVAL;
3328
3329         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3330                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3331         if (ret)
3332                 return ret;
3333         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3334
3335         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3336                 /*
3337                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3338                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3339                  */
3340                 io_req_init_async(req);
3341                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3342         }
3343
3344         return 0;
3345 }
3346
3347 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3348                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3349 {
3350         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3351                 return -EINVAL;
3352         return __io_splice_prep(req, sqe);
3353 }
3354
3355 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3356 {
3357         struct io_splice *sp = &req->splice;
3358         struct file *in = sp->file_in;
3359         struct file *out = sp->file_out;
3360         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3361         long ret = 0;
3362
3363         if (force_nonblock)
3364                 return -EAGAIN;
3365         if (sp->len)
3366                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3367
3368         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3369         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3370
3371         if (ret != sp->len)
3372                 req_set_fail_links(req);
3373         io_req_complete(req, ret);
3374         return 0;
3375 }
3376
3377 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3378 {
3379         struct io_splice* sp = &req->splice;
3380
3381         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3382         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3383         return __io_splice_prep(req, sqe);
3384 }
3385
3386 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3387 {
3388         struct io_splice *sp = &req->splice;
3389         struct file *in = sp->file_in;
3390         struct file *out = sp->file_out;
3391         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3392         loff_t *poff_in, *poff_out;
3393         long ret = 0;
3394
3395         if (force_nonblock)
3396                 return -EAGAIN;
3397
3398         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3399         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3400
3401         if (sp->len)
3402                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3403
3404         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3405         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3406
3407         if (ret != sp->len)
3408                 req_set_fail_links(req);
3409         io_req_complete(req, ret);
3410         return 0;
3411 }
3412
3413 /*
3414  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3415  */
3416 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3417 {
3418         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3419
3420         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3421                 return -EINVAL;
3422
3423         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3424         return 0;
3425 }
3426
3427 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3428 {
3429         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3430
3431         if (!req->file)
3432                 return -EBADF;
3433
3434         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3435                 return -EINVAL;
3436         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3437                 return -EINVAL;
3438
3439         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3440         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3441                 return -EINVAL;
3442
3443         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3444         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3445         return 0;
3446 }
3447
3448 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3449 {
3450         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3451         int ret;
3452
3453         /* fsync always requires a blocking context */
3454         if (force_nonblock)
3455                 return -EAGAIN;
3456
3457         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3458                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3459                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3460         if (ret < 0)
3461                 req_set_fail_links(req);
3462         io_req_complete(req, ret);
3463         return 0;
3464 }
3465
3466 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3467                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3468 {
3469         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3470                 return -EINVAL;
3471         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3472                 return -EINVAL;
3473
3474         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3475         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3476         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3477         return 0;
3478 }
3479
3480 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3481 {
3482         int ret;
3483
3484         /* fallocate always requiring blocking context */
3485         if (force_nonblock)
3486                 return -EAGAIN;
3487         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3488                                 req->sync.len);
3489         if (ret < 0)
3490                 req_set_fail_links(req);
3491         io_req_complete(req, ret);
3492         return 0;
3493 }
3494
3495 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3496 {
3497         const char __user *fname;
3498         int ret;
3499
3500         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3501                 return -EINVAL;
3502         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3503                 return -EINVAL;
3504         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3505                 return -EBADF;
3506
3507         /* open.how should be already initialised */
3508         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3509                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3510
3511         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3512         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3513         req->open.filename = getname(fname);
3514         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3515                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3516                 req->open.filename = NULL;
3517                 return ret;
3518         }
3519         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3520         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3521         return 0;
3522 }
3523
3524 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3525 {
3526         u64 flags, mode;
3527
3528         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3529                 return 0;
3530         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3531         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3532         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3533         return __io_openat_prep(req, sqe);
3534 }
3535
3536 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3537 {
3538         struct open_how __user *how;
3539         size_t len;
3540         int ret;
3541
3542         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3543                 return 0;
3544         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3545         len = READ_ONCE(sqe->len);
3546         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3547                 return -EINVAL;
3548
3549         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3550                                         len);
3551         if (ret)
3552                 return ret;
3553
3554         return __io_openat_prep(req, sqe);
3555 }
3556
3557 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3558 {
3559         struct open_flags op;
3560         struct file *file;
3561         int ret;
3562
3563         if (force_nonblock)
3564                 return -EAGAIN;
3565
3566         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3567         if (ret)
3568                 goto err;
3569
3570         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3571         if (ret < 0)
3572                 goto err;
3573
3574         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3575         if (IS_ERR(file)) {
3576                 put_unused_fd(ret);
3577                 ret = PTR_ERR(file);
3578         } else {
3579                 fsnotify_open(file);
3580                 fd_install(ret, file);
3581         }
3582 err:
3583         putname(req->open.filename);
3584         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3585         if (ret < 0)
3586                 req_set_fail_links(req);
3587         io_req_complete(req, ret);
3588         return 0;
3589 }
3590
3591 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3592 {
3593         return io_openat2(req, force_nonblock);
3594 }
3595
3596 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3597                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3598 {
3599         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3600         u64 tmp;
3601
3602         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3603                 return -EINVAL;
3604
3605         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3606         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3607                 return -EINVAL;
3608
3609         memset(p, 0, sizeof(*p));
3610         p->nbufs = tmp;
3611         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3612         return 0;
3613 }
3614
3615 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3616                                int bgid, unsigned nbufs)
3617 {
3618         unsigned i = 0;
3619
3620         /* shouldn't happen */
3621         if (!nbufs)
3622                 return 0;
3623
3624         /* the head kbuf is the list itself */
3625         while (!list_empty(&buf->list)) {
3626                 struct io_buffer *nxt;
3627
3628                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3629                 list_del(&nxt->list);
3630                 kfree(nxt);
3631                 if (++i == nbufs)
3632                         return i;
3633         }
3634         i++;
3635         kfree(buf);
3636         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3637
3638         return i;
3639 }
3640
3641 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3642                              struct io_comp_state *cs)
3643 {
3644         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3645         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3646         struct io_buffer *head;
3647         int ret = 0;
3648
3649         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3650
3651         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3652
3653         ret = -ENOENT;
3654         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3655         if (head)
3656                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3657
3658         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3659         if (ret < 0)
3660                 req_set_fail_links(req);
3661         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3662         return 0;
3663 }
3664
3665 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3666                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3667 {
3668         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3669         u64 tmp;
3670
3671         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3672                 return -EINVAL;
3673
3674         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3675         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3676                 return -E2BIG;
3677         p->nbufs = tmp;
3678         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3679         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3680
3681         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3682                 return -EFAULT;
3683
3684         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3685         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3686         if (tmp > USHRT_MAX)
3687                 return -E2BIG;
3688         p->bid = tmp;
3689         return 0;
3690 }
3691
3692 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3693 {
3694         struct io_buffer *buf;
3695         u64 addr = pbuf->addr;
3696         int i, bid = pbuf->bid;
3697
3698         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3699                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3700                 if (!buf)
3701                         break;
3702
3703                 buf->addr = addr;
3704                 buf->len = pbuf->len;
3705                 buf->bid = bid;
3706                 addr += pbuf->len;
3707                 bid++;
3708                 if (!*head) {
3709                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3710                         *head = buf;
3711                 } else {
3712                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3713                 }
3714         }
3715
3716         return i ? i : -ENOMEM;
3717 }
3718
3719 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3720                               struct io_comp_state *cs)
3721 {
3722         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3723         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3724         struct io_buffer *head, *list;
3725         int ret = 0;
3726
3727         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3728
3729         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3730
3731         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3732
3733         ret = io_add_buffers(p, &head);
3734         if (ret < 0)
3735                 goto out;
3736
3737         if (!list) {
3738                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3739                                         GFP_KERNEL);
3740                 if (ret < 0) {
3741                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3742                         goto out;
3743                 }
3744         }
3745 out:
3746         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3747         if (ret < 0)
3748                 req_set_fail_links(req);
3749         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3754                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3755 {
3756 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3757         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3758                 return -EINVAL;
3759         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3760                 return -EINVAL;
3761
3762         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3763         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3764         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3765
3766         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3767                 struct epoll_event __user *ev;
3768
3769                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3770                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3771                         return -EFAULT;
3772         }
3773
3774         return 0;
3775 #else
3776         return -EOPNOTSUPP;
3777 #endif
3778 }
3779
3780 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3781                         struct io_comp_state *cs)
3782 {
3783 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3784         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3785         int ret;
3786
3787         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3788         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3789                 return -EAGAIN;
3790
3791         if (ret < 0)
3792                 req_set_fail_links(req);
3793         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3794         return 0;
3795 #else
3796         return -EOPNOTSUPP;
3797 #endif
3798 }
3799
3800 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3801 {
3802 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3803         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3804                 return -EINVAL;
3805         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3806                 return -EINVAL;
3807
3808         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3809         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3810         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3811         return 0;
3812 #else
3813         return -EOPNOTSUPP;
3814 #endif
3815 }
3816
3817 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3818 {
3819 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3820         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3821         int ret;
3822
3823         if (force_nonblock)
3824                 return -EAGAIN;
3825
3826         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3827         if (ret < 0)
3828                 req_set_fail_links(req);
3829         io_req_complete(req, ret);
3830         return 0;
3831 #else
3832         return -EOPNOTSUPP;
3833 #endif
3834 }
3835
3836 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3837 {
3838         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3839                 return -EINVAL;
3840         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3841                 return -EINVAL;
3842
3843         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3844         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3845         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3846         return 0;
3847 }
3848
3849 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3850 {
3851         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3852         int ret;
3853
3854         if (force_nonblock) {
3855                 switch (fa->advice) {
3856                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3857                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3858                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3859                         break;
3860                 default:
3861                         return -EAGAIN;
3862                 }
3863         }
3864
3865         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3866         if (ret < 0)
3867                 req_set_fail_links(req);
3868         io_req_complete(req, ret);
3869         return 0;
3870 }
3871
3872 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3873 {
3874         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3875                 return -EINVAL;
3876         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3877                 return -EINVAL;
3878         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3879                 return -EBADF;
3880
3881         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3882         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3883         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3884         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3885         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3886
3887         return 0;
3888 }
3889
3890 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3891 {
3892         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3893         int ret;
3894
3895         if (force_nonblock) {
3896                 /* only need file table for an actual valid fd */
3897                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3898                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3899                 return -EAGAIN;
3900         }
3901
3902         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3903                        ctx->buffer);
3904
3905         if (ret < 0)
3906                 req_set_fail_links(req);
3907         io_req_complete(req, ret);
3908         return 0;
3909 }
3910
3911 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3912 {
3913         /*
3914          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3915          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3916          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3917          */
3918         io_req_init_async(req);
3919         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3920
3921         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3922                 return -EINVAL;
3923         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3924             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3925                 return -EINVAL;
3926         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3927                 return -EBADF;
3928
3929         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3930         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3931             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3932                 return -EBADF;
3933
3934         req->close.put_file = NULL;
3935         return 0;
3936 }
3937
3938 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3939                     struct io_comp_state *cs)
3940 {
3941         struct io_close *close = &req->close;
3942         int ret;
3943
3944         /* might be already done during nonblock submission */
3945         if (!close->put_file) {
3946                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3947                 if (ret < 0)
3948                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3949         }
3950
3951         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3952         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3953                 /* was never set, but play safe */
3954                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3955                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3956                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3957                 return -EAGAIN;
3958         }
3959
3960         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3961         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3962         if (ret < 0)
3963                 req_set_fail_links(req);
3964         fput(close->put_file);
3965         close->put_file = NULL;
3966         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3971 {
3972         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3973
3974         if (!req->file)
3975                 return -EBADF;
3976
3977         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3978                 return -EINVAL;
3979         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3980                 return -EINVAL;
3981
3982         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3983         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3984         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3985         return 0;
3986 }
3987
3988 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3989 {
3990         int ret;
3991
3992         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3993         if (force_nonblock)
3994                 return -EAGAIN;
3995
3996         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3997                                 req->sync.flags);
3998         if (ret < 0)
3999                 req_set_fail_links(req);
4000         io_req_complete(req, ret);
4001         return 0;
4002 }
4003
4004 #if defined(CONFIG_NET)
4005 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4006                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4007 {
4008         if (req->io)
4009                 return -EAGAIN;
4010         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4011                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4012                         kfree(kmsg->iov);
4013                 return -ENOMEM;
4014         }
4015         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4016         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4017         return -EAGAIN;
4018 }
4019
4020 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4021                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4022 {
4023         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4024         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4025         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4026                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4027 }
4028
4029 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4030 {
4031         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4032         struct io_async_ctx *io = req->io;
4033         int ret;
4034
4035         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4036                 return -EINVAL;
4037
4038         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4039         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4040         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4041
4042 #ifdef CONFIG_COMPAT
4043         if (req->ctx->compat)
4044                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4045 #endif
4046
4047         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
4048                 return 0;
4049         /* iovec is already imported */
4050         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4051                 return 0;
4052
4053         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4054         if (!ret)
4055                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4056         return ret;
4057 }
4058
4059 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4060                       struct io_comp_state *cs)
4061 {
4062         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4063         struct socket *sock;
4064         unsigned flags;
4065         int ret;
4066
4067         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4068         if (unlikely(!sock))
4069                 return ret;
4070
4071         if (req->io) {
4072                 kmsg = &req->io->msg;
4073                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4074                 /* if iov is set, it's allocated already */
4075                 if (!kmsg->iov)
4076                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4077                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4078         } else {
4079                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4080                 if (ret)
4081                         return ret;
4082                 kmsg = &iomsg;
4083         }
4084
4085         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4086         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4087                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4088         else if (force_nonblock)
4089                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4090
4091         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4092         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4093                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4094         if (ret == -ERESTARTSYS)
4095                 ret = -EINTR;
4096
4097         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4098                 kfree(kmsg->iov);
4099         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4100         if (ret < 0)
4101                 req_set_fail_links(req);
4102         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4103         return 0;
4104 }
4105
4106 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4107                    struct io_comp_state *cs)
4108 {
4109         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4110         struct msghdr msg;
4111         struct iovec iov;
4112         struct socket *sock;
4113         unsigned flags;
4114         int ret;
4115
4116         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4117         if (unlikely(!sock))
4118                 return ret;
4119
4120         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4121         if (unlikely(ret))
4122                 return ret;;
4123
4124         msg.msg_name = NULL;
4125         msg.msg_control = NULL;
4126         msg.msg_controllen = 0;
4127         msg.msg_namelen = 0;
4128
4129         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4130         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4131                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4132         else if (force_nonblock)
4133                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4134
4135         msg.msg_flags = flags;
4136         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4137         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4138                 return -EAGAIN;
4139         if (ret == -ERESTARTSYS)
4140                 ret = -EINTR;
4141
4142         if (ret < 0)
4143                 req_set_fail_links(req);
4144         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4149                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4150 {
4151         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4152         struct iovec __user *uiov;
4153         size_t iov_len;
4154         int ret;
4155
4156         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4157                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4158         if (ret)
4159                 return ret;
4160
4161         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4162                 if (iov_len > 1)
4163                         return -EINVAL;
4164                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4165                         return -EFAULT;
4166                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4167                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4168                                 sr->len);
4169                 iomsg->iov = NULL;
4170         } else {
4171                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4172                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4173                 if (ret > 0)
4174                         ret = 0;
4175         }
4176
4177         return ret;
4178 }
4179
4180 #ifdef CONFIG_COMPAT
4181 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4182                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4183 {
4184         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4185         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4186         struct compat_iovec __user *uiov;
4187         compat_uptr_t ptr;
4188         compat_size_t len;
4189         int ret;
4190
4191         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4192         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4193                                         &ptr, &len);
4194         if (ret)
4195                 return ret;
4196
4197         uiov = compat_ptr(ptr);
4198         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4199                 compat_ssize_t clen;
4200
4201                 if (len > 1)
4202                         return -EINVAL;
4203                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4204                         return -EFAULT;
4205                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4206                         return -EFAULT;
4207                 if (clen < 0)
4208                         return -EINVAL;
4209                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4210                 iomsg->iov = NULL;
4211         } else {
4212                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4213                                                 &iomsg->iov,
4214                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4215                 if (ret < 0)
4216                         return ret;
4217         }
4218
4219         return 0;
4220 }
4221 #endif
4222
4223 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4224                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4225 {
4226         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4227         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4228
4229 #ifdef CONFIG_COMPAT
4230         if (req->ctx->compat)
4231                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4232 #endif
4233
4234         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4235 }
4236
4237 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4238                                                bool needs_lock)
4239 {
4240         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4241         struct io_buffer *kbuf;
4242
4243         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4244         if (IS_ERR(kbuf))
4245                 return kbuf;
4246
4247         sr->kbuf = kbuf;
4248         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4249         return kbuf;
4250 }
4251
4252 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4253 {
4254         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4255 }
4256
4257 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4258                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4259 {
4260         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4261         struct io_async_ctx *io = req->io;
4262         int ret;
4263
4264         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4265                 return -EINVAL;
4266
4267         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4268         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4269         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4270         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4271
4272 #ifdef CONFIG_COMPAT
4273         if (req->ctx->compat)
4274                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4275 #endif
4276
4277         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4278                 return 0;
4279         /* iovec is already imported */
4280         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4281                 return 0;
4282
4283         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4284         if (!ret)
4285                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4286         return ret;
4287 }
4288
4289 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4290                       struct io_comp_state *cs)
4291 {
4292         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4293         struct socket *sock;
4294         struct io_buffer *kbuf;
4295         unsigned flags;
4296         int ret, cflags = 0;
4297
4298         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4299         if (unlikely(!sock))
4300                 return ret;
4301
4302         if (req->io) {
4303                 kmsg = &req->io->msg;
4304                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4305                 /* if iov is set, it's allocated already */
4306                 if (!kmsg->iov)
4307                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4308                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4309         } else {
4310                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4311                 if (ret)
4312                         return ret;
4313                 kmsg = &iomsg;
4314         }
4315
4316         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4317                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4318                 if (IS_ERR(kbuf))
4319                         return PTR_ERR(kbuf);
4320                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4321                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4322                                 1, req->sr_msg.len);
4323         }
4324
4325         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4326         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4327                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4328         else if (force_nonblock)
4329                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4330
4331         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4332                                         kmsg->uaddr, flags);
4333         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4334                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4335         if (ret == -ERESTARTSYS)
4336                 ret = -EINTR;
4337
4338         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4339                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4340         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4341                 kfree(kmsg->iov);
4342         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4343         if (ret < 0)
4344                 req_set_fail_links(req);
4345         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4346         return 0;
4347 }
4348
4349 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4350                    struct io_comp_state *cs)
4351 {
4352         struct io_buffer *kbuf;
4353         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4354         struct msghdr msg;
4355         void __user *buf = sr->buf;
4356         struct socket *sock;
4357         struct iovec iov;
4358         unsigned flags;
4359         int ret, cflags = 0;
4360
4361         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4362         if (unlikely(!sock))
4363                 return ret;
4364
4365         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4366                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4367                 if (IS_ERR(kbuf))
4368                         return PTR_ERR(kbuf);
4369                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4370         }
4371
4372         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4373         if (unlikely(ret))
4374                 goto out_free;
4375
4376         msg.msg_name = NULL;
4377         msg.msg_control = NULL;
4378         msg.msg_controllen = 0;
4379         msg.msg_namelen = 0;
4380         msg.msg_iocb = NULL;
4381         msg.msg_flags = 0;
4382
4383         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4384         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4385                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4386         else if (force_nonblock)
4387                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4388
4389         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4390         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4391                 return -EAGAIN;
4392         if (ret == -ERESTARTSYS)
4393                 ret = -EINTR;
4394 out_free:
4395         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4396                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4397         if (ret < 0)
4398                 req_set_fail_links(req);
4399         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4404 {
4405         struct io_accept *accept = &req->accept;
4406
4407         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4408                 return -EINVAL;
4409         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4410                 return -EINVAL;
4411
4412         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4413         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4414         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4415         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4416         return 0;
4417 }
4418
4419 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4420                      struct io_comp_state *cs)
4421 {
4422         struct io_accept *accept = &req->accept;
4423         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4424         int ret;
4425
4426         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4427                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4428
4429         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4430                                         accept->addr_len, accept->flags,
4431                                         accept->nofile);
4432         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4433                 return -EAGAIN;
4434         if (ret < 0) {
4435                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4436                         ret = -EINTR;
4437                 req_set_fail_links(req);
4438         }
4439         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4440         return 0;
4441 }
4442
4443 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4444 {
4445         struct io_connect *conn = &req->connect;
4446         struct io_async_ctx *io = req->io;
4447
4448         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4449                 return -EINVAL;
4450         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4451                 return -EINVAL;
4452
4453         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4454         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4455
4456         if (!io)
4457                 return 0;
4458
4459         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4460                                         &io->connect.address);
4461 }
4462
4463 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4464                       struct io_comp_state *cs)
4465 {
4466         struct io_async_ctx __io, *io;
4467         unsigned file_flags;
4468         int ret;
4469
4470         if (req->io) {
4471                 io = req->io;
4472         } else {
4473                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4474                                                 req->connect.addr_len,
4475                                                 &__io.connect.address);
4476                 if (ret)
4477                         goto out;
4478                 io = &__io;
4479         }
4480
4481         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4482
4483         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4484                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4485         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4486                 if (req->io)
4487                         return -EAGAIN;
4488                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4489                         ret = -ENOMEM;
4490                         goto out;
4491                 }
4492                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4493                 return -EAGAIN;
4494         }
4495         if (ret == -ERESTARTSYS)
4496                 ret = -EINTR;
4497 out:
4498         if (ret < 0)
4499                 req_set_fail_links(req);
4500         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4501         return 0;
4502 }
4503 #else /* !CONFIG_NET */
4504 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4505 {
4506         return -EOPNOTSUPP;
4507 }
4508
4509 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4510                       struct io_comp_state *cs)
4511 {
4512         return -EOPNOTSUPP;
4513 }
4514
4515 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4516                    struct io_comp_state *cs)
4517 {
4518         return -EOPNOTSUPP;
4519 }
4520
4521 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4522                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4523 {
4524         return -EOPNOTSUPP;
4525 }
4526
4527 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4528                       struct io_comp_state *cs)
4529 {
4530         return -EOPNOTSUPP;
4531 }
4532
4533 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4534                    struct io_comp_state *cs)
4535 {
4536         return -EOPNOTSUPP;
4537 }
4538
4539 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4540 {
4541         return -EOPNOTSUPP;
4542 }
4543
4544 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4545                      struct io_comp_state *cs)
4546 {
4547         return -EOPNOTSUPP;
4548 }
4549
4550 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4551 {
4552         return -EOPNOTSUPP;
4553 }
4554
4555 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4556                       struct io_comp_state *cs)
4557 {
4558         return -EOPNOTSUPP;
4559 }
4560 #endif /* CONFIG_NET */
4561
4562 struct io_poll_table {
4563         struct poll_table_struct pt;
4564         struct io_kiocb *req;
4565         int error;
4566 };
4567
4568 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4569                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4570 {
4571         bool twa_signal_ok;
4572         int ret;
4573
4574         /* for instances that support it check for an event match first: */
4575         if (mask && !(mask & poll->events))
4576                 return 0;
4577
4578         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4579
4580         list_del_init(&poll->wait.entry);
4581
4582         req->result = mask;
4583         init_task_work(&req->task_work, func);
4584         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4585
4586         /*
4587          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4588          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4589          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4590          * either, as the normal wakeup will suffice.
4591          */
4592         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4593
4594         /*
4595          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4596          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4597          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4598          * have the needed state needed for it anyway.
4599          */
4600         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, twa_signal_ok);
4601         if (unlikely(ret)) {
4602                 struct task_struct *tsk;
4603
4604                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4605                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4606                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4607                 wake_up_process(tsk);
4608         }
4609         return 1;
4610 }
4611
4612 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4613         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4614 {
4615         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4616
4617         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4618                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4619
4620                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4621         }
4622
4623         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4624         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4625                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4626                 return true;
4627         }
4628
4629         return false;
4630 }
4631
4632 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4633 {
4634         /* pure poll stashes this in ->io, poll driven retry elsewhere */
4635         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4636                 return (struct io_poll_iocb *) req->io;
4637         return req->apoll->double_poll;
4638 }
4639
4640 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4641 {
4642         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4643                 return &req->poll;
4644         return &req->apoll->poll;
4645 }
4646
4647 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4648 {
4649         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4650
4651         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4652
4653         if (poll && poll->head) {
4654                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4655
4656                 spin_lock(&head->lock);
4657                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4658                 if (poll->wait.private)
4659                         refcount_dec(&req->refs);
4660                 poll->head = NULL;
4661                 spin_unlock(&head->lock);
4662         }
4663 }
4664
4665 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4666 {
4667         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4668
4669         io_poll_remove_double(req);
4670         req->poll.done = true;
4671         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4672         io_commit_cqring(ctx);
4673 }
4674
4675 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4676 {
4677         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4678
4679         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4680                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4681                 return;
4682         }
4683
4684         hash_del(&req->hash_node);
4685         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4686         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4687         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4688         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4689
4690         io_cqring_ev_posted(ctx);
4691 }
4692
4693 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4694 {
4695         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4697         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4698
4699         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4700         if (nxt)
4701                 __io_req_task_submit(nxt);
4702         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4703 }
4704
4705 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4706                                int sync, void *key)
4707 {
4708         struct io_kiocb *req = wait->private;
4709         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4710         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4711
4712         /* for instances that support it check for an event match first: */
4713         if (mask && !(mask & poll->events))
4714                 return 0;
4715
4716         if (poll && poll->head) {
4717                 bool done;
4718
4719                 spin_lock(&poll->head->lock);
4720                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4721                 if (!done)
4722                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4723                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4724                 wait->private = NULL;
4725                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4726                 if (!done)
4727                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4728         }
4729         refcount_dec(&req->refs);
4730         return 1;
4731 }
4732
4733 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4734                               wait_queue_func_t wake_func)
4735 {
4736         poll->head = NULL;
4737         poll->done = false;
4738         poll->canceled = false;
4739         poll->events = events;
4740         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4741         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4742 }
4743
4744 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4745                             struct wait_queue_head *head,
4746                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4747 {
4748         struct io_kiocb *req = pt->req;
4749
4750         /*
4751          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4752          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4753          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4754          */
4755         if (unlikely(poll->head)) {
4756                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4757                 if (*poll_ptr) {
4758                         pt->error = -EINVAL;
4759                         return;
4760                 }
4761                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4762                 if (!poll) {
4763                         pt->error = -ENOMEM;
4764                         return;
4765                 }
4766                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4767                 refcount_inc(&req->refs);
4768                 poll->wait.private = req;
4769                 *poll_ptr = poll;
4770         }
4771
4772         pt->error = 0;
4773         poll->head = head;
4774
4775         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4776                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4777         else
4778                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4779 }
4780
4781 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4782                                struct poll_table_struct *p)
4783 {
4784         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4785         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4786
4787         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4788 }
4789
4790 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4791 {
4792         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4793         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4794         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4795
4796         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4797
4798         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4799                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4800                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
4801                 return;
4802         }
4803
4804         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4805         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4806                 hash_del(&req->hash_node);
4807
4808         io_poll_remove_double(req);
4809         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4810
4811         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4812                 __io_req_task_submit(req);
4813         else
4814                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4815
4816         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4817         kfree(apoll->double_poll);
4818         kfree(apoll);
4819 }
4820
4821 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4822                         void *key)
4823 {
4824         struct io_kiocb *req = wait->private;
4825         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4826
4827         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4828                                         key_to_poll(key));
4829
4830         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4831 }
4832
4833 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4834 {
4835         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4836         struct hlist_head *list;
4837
4838         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4839         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4840 }
4841
4842 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4843                                       struct io_poll_iocb *poll,
4844                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4845                                       wait_queue_func_t wake_func)
4846         __acquires(&ctx->completion_lock)
4847 {
4848         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4849         bool cancel = false;
4850
4851         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4852         poll->file = req->file;
4853         poll->wait.private = req;
4854
4855         ipt->pt._key = mask;
4856         ipt->req = req;
4857         ipt->error = -EINVAL;
4858
4859         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4860
4861         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4862         if (likely(poll->head)) {
4863                 spin_lock(&poll->head->lock);
4864                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4865                         if (ipt->error)
4866                                 cancel = true;
4867                         ipt->error = 0;
4868                         mask = 0;
4869                 }
4870                 if (mask || ipt->error)
4871                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4872                 else if (cancel)
4873                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4874                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4875                         io_poll_req_insert(req);
4876                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4877         }
4878
4879         return mask;
4880 }
4881
4882 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4883 {
4884         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4885         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4886         struct async_poll *apoll;
4887         struct io_poll_table ipt;
4888         __poll_t mask, ret;
4889         int rw;
4890
4891         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4892                 return false;
4893         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4894                 return false;
4895         if (def->pollin)
4896                 rw = READ;
4897         else if (def->pollout)
4898                 rw = WRITE;
4899         else
4900                 return false;
4901         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
4902         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
4903                 return false;
4904
4905         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4906         if (unlikely(!apoll))
4907                 return false;
4908         apoll->double_poll = NULL;
4909
4910         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4911         io_get_req_task(req);
4912         req->apoll = apoll;
4913         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4914
4915         mask = 0;
4916         if (def->pollin)
4917                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4918         if (def->pollout)
4919                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4920         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4921
4922         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4923
4924         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4925                                         io_async_wake);
4926         if (ret || ipt.error) {
4927                 io_poll_remove_double(req);
4928                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4929                 kfree(apoll->double_poll);
4930                 kfree(apoll);
4931                 return false;
4932         }
4933         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4934         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4935                                         apoll->poll.events);
4936         return true;
4937 }
4938
4939 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4940                                  struct io_poll_iocb *poll)
4941 {
4942         bool do_complete = false;
4943
4944         spin_lock(&poll->head->lock);
4945         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4946         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4947                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4948                 do_complete = true;
4949         }
4950         spin_unlock(&poll->head->lock);
4951         hash_del(&req->hash_node);
4952         return do_complete;
4953 }
4954
4955 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4956 {
4957         bool do_complete;
4958
4959         io_poll_remove_double(req);
4960
4961         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4962                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4963         } else {
4964                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4965
4966                 /* non-poll requests have submit ref still */
4967                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4968                 if (do_complete) {
4969                         io_put_req(req);
4970                         kfree(apoll->double_poll);
4971                         kfree(apoll);
4972                 }
4973         }
4974
4975         if (do_complete) {
4976                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4977                 io_commit_cqring(req->ctx);
4978                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4979                 req_set_fail_links(req);
4980                 io_put_req(req);
4981         }
4982
4983         return do_complete;
4984 }
4985
4986 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4987 {
4988         struct hlist_node *tmp;
4989         struct io_kiocb *req;
4990         int posted = 0, i;
4991
4992         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4993         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4994                 struct hlist_head *list;
4995
4996                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4997                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4998                         posted += io_poll_remove_one(req);
4999         }
5000         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5001
5002         if (posted)
5003                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5004 }
5005
5006 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5007 {
5008         struct hlist_head *list;
5009         struct io_kiocb *req;
5010
5011         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5012         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5013                 if (sqe_addr != req->user_data)
5014                         continue;
5015                 if (io_poll_remove_one(req))
5016                         return 0;
5017                 return -EALREADY;
5018         }
5019
5020         return -ENOENT;
5021 }
5022
5023 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5024                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5025 {
5026         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5027                 return -EINVAL;
5028         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5029             sqe->poll_events)
5030                 return -EINVAL;
5031
5032         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5033         return 0;
5034 }
5035
5036 /*
5037  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5038  * and remove it if found.
5039  */
5040 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5041 {
5042         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5043         u64 addr;
5044         int ret;
5045
5046         addr = req->poll.addr;
5047         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5048         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5049         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5050
5051         if (ret < 0)
5052                 req_set_fail_links(req);
5053         io_req_complete(req, ret);
5054         return 0;
5055 }
5056
5057 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5058                         void *key)
5059 {
5060         struct io_kiocb *req = wait->private;
5061         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5062
5063         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5064 }
5065
5066 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5067                                struct poll_table_struct *p)
5068 {
5069         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5070
5071         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
5072 }
5073
5074 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5075 {
5076         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5077         u32 events;
5078
5079         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5080                 return -EINVAL;
5081         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5082                 return -EINVAL;
5083         if (!poll->file)
5084                 return -EBADF;
5085
5086         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5087 #ifdef __BIG_ENDIAN
5088         events = swahw32(events);
5089 #endif
5090         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5091                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5092
5093         io_get_req_task(req);
5094         return 0;
5095 }
5096
5097 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5098 {
5099         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5100         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5101         struct io_poll_table ipt;
5102         __poll_t mask;
5103
5104         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5105         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5106
5107         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5108                                         io_poll_wake);
5109
5110         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5111                 ipt.error = 0;
5112                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5113         }
5114         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5115
5116         if (mask) {
5117                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5118                 io_put_req(req);
5119         }
5120         return ipt.error;
5121 }
5122
5123 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5124 {
5125         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5126                                                 struct io_timeout_data, timer);
5127         struct io_kiocb *req = data->req;
5128         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5129         unsigned long flags;
5130
5131         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5132         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5133                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5134
5135         /*
5136          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5137          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5138          */
5139         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5140                 list_del_init(&req->timeout.list);
5141
5142         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5143         io_commit_cqring(ctx);
5144         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5145
5146         io_cqring_ev_posted(ctx);
5147         req_set_fail_links(req);
5148         io_put_req(req);
5149         return HRTIMER_NORESTART;
5150 }
5151
5152 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5153 {
5154         int ret;
5155
5156         list_del_init(&req->timeout.list);
5157
5158         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5159         if (ret == -1)
5160                 return -EALREADY;
5161
5162         req_set_fail_links(req);
5163         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5164         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5165         io_put_req(req);
5166         return 0;
5167 }
5168
5169 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5170 {
5171         struct io_kiocb *req;
5172         int ret = -ENOENT;
5173
5174         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5175                 if (user_data == req->user_data) {
5176                         ret = 0;
5177                         break;
5178                 }
5179         }
5180
5181         if (ret == -ENOENT)
5182                 return ret;
5183
5184         return __io_timeout_cancel(req);
5185 }
5186
5187 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5188                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5189 {
5190         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5191                 return -EINVAL;
5192         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5193                 return -EINVAL;
5194         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5195                 return -EINVAL;
5196
5197         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5198         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5199         if (req->timeout.flags)
5200                 return -EINVAL;
5201
5202         return 0;
5203 }
5204
5205 /*
5206  * Remove or update an existing timeout command
5207  */
5208 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5209 {
5210         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5211         int ret;
5212
5213         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5214         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5215
5216         io_cqring_fill_event(req, ret);
5217         io_commit_cqring(ctx);
5218         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5219         io_cqring_ev_posted(ctx);
5220         if (ret < 0)
5221                 req_set_fail_links(req);
5222         io_put_req(req);
5223         return 0;
5224 }
5225
5226 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5227                            bool is_timeout_link)
5228 {
5229         struct io_timeout_data *data;
5230         unsigned flags;
5231         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5232
5233         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5234                 return -EINVAL;
5235         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5236                 return -EINVAL;
5237         if (off && is_timeout_link)
5238                 return -EINVAL;
5239         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5240         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5241                 return -EINVAL;
5242
5243         req->timeout.off = off;
5244
5245         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5246                 return -ENOMEM;
5247
5248         data = &req->io->timeout;
5249         data->req = req;
5250
5251         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5252                 return -EFAULT;
5253
5254         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5255                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5256         else
5257                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5258
5259         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5260         return 0;
5261 }
5262
5263 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5264 {
5265         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5266         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5267         struct list_head *entry;
5268         u32 tail, off = req->timeout.off;
5269
5270         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5271
5272         /*
5273          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5274          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5275          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5276          */
5277         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5278                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5279                 goto add;
5280         }
5281
5282         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5283         req->timeout.target_seq = tail + off;
5284
5285         /*
5286          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5287          * the one we need first.
5288          */
5289         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5290                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5291                                                   timeout.list);
5292
5293                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5294                         continue;
5295                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5296                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5297                         break;
5298         }
5299 add:
5300         list_add(&req->timeout.list, entry);
5301         data->timer.function = io_timeout_fn;
5302         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5303         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5304         return 0;
5305 }
5306
5307 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5308 {
5309         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5310
5311         return req->user_data == (unsigned long) data;
5312 }
5313
5314 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5315 {
5316         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5317         int ret = 0;
5318
5319         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5320         switch (cancel_ret) {
5321         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5322                 ret = 0;
5323                 break;
5324         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5325                 ret = -EALREADY;
5326                 break;
5327         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5328                 ret = -ENOENT;
5329                 break;
5330         }
5331
5332         return ret;
5333 }
5334
5335 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5336                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5337                                      int success_ret)
5338 {
5339         unsigned long flags;
5340         int ret;
5341
5342         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5343         if (ret != -ENOENT) {
5344                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5345                 goto done;
5346         }
5347
5348         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5349         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5350         if (ret != -ENOENT)
5351                 goto done;
5352         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5353 done:
5354         if (!ret)
5355                 ret = success_ret;
5356         io_cqring_fill_event(req, ret);
5357         io_commit_cqring(ctx);
5358         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5359         io_cqring_ev_posted(ctx);
5360
5361         if (ret < 0)
5362                 req_set_fail_links(req);
5363         io_put_req(req);
5364 }
5365
5366 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5367                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5368 {
5369         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5370                 return -EINVAL;
5371         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5372                 return -EINVAL;
5373         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5374                 return -EINVAL;
5375
5376         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5377         return 0;
5378 }
5379
5380 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5381 {
5382         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5383
5384         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5385         return 0;
5386 }
5387
5388 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5389                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5390 {
5391         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5392                 return -EINVAL;
5393         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5394                 return -EINVAL;
5395
5396         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5397         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5398         if (!req->files_update.nr_args)
5399                 return -EINVAL;
5400         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5401         return 0;
5402 }
5403
5404 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5405                            struct io_comp_state *cs)
5406 {
5407         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5408         struct io_uring_files_update up;
5409         int ret;
5410
5411         if (force_nonblock)
5412                 return -EAGAIN;
5413
5414         up.offset = req->files_update.offset;
5415         up.fds = req->files_update.arg;
5416
5417         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5418         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5419         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5420
5421         if (ret < 0)
5422                 req_set_fail_links(req);
5423         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5424         return 0;
5425 }
5426
5427 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5428                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5429 {
5430         ssize_t ret = 0;
5431
5432         if (!sqe)
5433                 return 0;
5434
5435         if (io_alloc_async_ctx(req))
5436                 return -EAGAIN;
5437         ret = io_prep_work_files(req);
5438         if (unlikely(ret))
5439                 return ret;
5440
5441         switch (req->opcode) {
5442         case IORING_OP_NOP:
5443                 break;
5444         case IORING_OP_READV:
5445         case IORING_OP_READ_FIXED:
5446         case IORING_OP_READ:
5447                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5448                 break;
5449         case IORING_OP_WRITEV:
5450         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5451         case IORING_OP_WRITE:
5452                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5453                 break;
5454         case IORING_OP_POLL_ADD:
5455                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5456                 break;
5457         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5458                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5459                 break;
5460         case IORING_OP_FSYNC:
5461                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5462                 break;
5463         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5464                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5465                 break;
5466         case IORING_OP_SENDMSG:
5467         case IORING_OP_SEND:
5468                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5469                 break;
5470         case IORING_OP_RECVMSG:
5471         case IORING_OP_RECV:
5472                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5473                 break;
5474         case IORING_OP_CONNECT:
5475                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5476                 break;
5477         case IORING_OP_TIMEOUT:
5478                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5479                 break;
5480         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5481                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5482                 break;
5483         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5484                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5485                 break;
5486         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5487                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5488                 break;
5489         case IORING_OP_ACCEPT:
5490                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5491                 break;
5492         case IORING_OP_FALLOCATE:
5493                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5494                 break;
5495         case IORING_OP_OPENAT:
5496                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5497                 break;
5498         case IORING_OP_CLOSE:
5499                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5500                 break;
5501         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5502                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5503                 break;
5504         case IORING_OP_STATX:
5505                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5506                 break;
5507         case IORING_OP_FADVISE:
5508                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5509                 break;
5510         case IORING_OP_MADVISE:
5511                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5512                 break;
5513         case IORING_OP_OPENAT2:
5514                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5515                 break;
5516         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5517                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5518                 break;
5519         case IORING_OP_SPLICE:
5520                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5521                 break;
5522         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5523                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5524                 break;
5525         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5526                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5527                 break;
5528         case IORING_OP_TEE:
5529                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5530                 break;
5531         default:
5532                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5533                                 req->opcode);
5534                 ret = -EINVAL;
5535                 break;
5536         }
5537
5538         return ret;
5539 }
5540
5541 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5542 {
5543         struct io_kiocb *pos;
5544         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5545         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5546
5547         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5548                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5549                         nr_reqs++;
5550
5551         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5552         return total_submitted - nr_reqs;
5553 }
5554
5555 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5556 {
5557         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5558         struct io_defer_entry *de;
5559         int ret;
5560         u32 seq;
5561
5562         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5563         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5564                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5565                 return 0;
5566
5567         seq = io_get_sequence(req);
5568         /* Still a chance to pass the sequence check */
5569         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5570                 return 0;
5571
5572         if (!req->io) {
5573                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5574                 if (ret)
5575                         return ret;
5576         }
5577         io_prep_async_link(req);
5578         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5579         if (!de)
5580                 return -ENOMEM;
5581
5582         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5583         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5584                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5585                 kfree(de);
5586                 io_queue_async_work(req);
5587                 return -EIOCBQUEUED;
5588         }
5589
5590         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5591         de->req = req;
5592         de->seq = seq;
5593         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5594         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5595         return -EIOCBQUEUED;
5596 }
5597
5598 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5599 {
5600         struct io_async_ctx *io = req->io;
5601
5602         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5603                 switch (req->opcode) {
5604                 case IORING_OP_READV:
5605                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5606                 case IORING_OP_READ:
5607                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5608                         break;
5609                 case IORING_OP_RECVMSG:
5610                 case IORING_OP_RECV:
5611                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5612                         break;
5613                 }
5614                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5615         }
5616
5617         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5618                 switch (req->opcode) {
5619                 case IORING_OP_READV:
5620                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5621                 case IORING_OP_READ:
5622                 case IORING_OP_WRITEV:
5623                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5624                 case IORING_OP_WRITE:
5625                         if (io->rw.free_iovec)
5626                                 kfree(io->rw.free_iovec);
5627                         break;
5628                 case IORING_OP_RECVMSG:
5629                 case IORING_OP_SENDMSG:
5630                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5631                                 kfree(io->msg.iov);
5632                         break;
5633                 case IORING_OP_SPLICE:
5634                 case IORING_OP_TEE:
5635                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5636                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5637                         break;
5638                 }
5639                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5640         }
5641
5642         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
5643                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5644                 unsigned long flags;
5645
5646                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5647                 list_del(&req->inflight_entry);
5648                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5649                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
5650                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5651                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5652         }
5653 }
5654
5655 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5656                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5657 {
5658         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5659         int ret;
5660
5661         switch (req->opcode) {
5662         case IORING_OP_NOP:
5663                 ret = io_nop(req, cs);
5664                 break;
5665         case IORING_OP_READV:
5666         case IORING_OP_READ_FIXED:
5667         case IORING_OP_READ:
5668                 if (sqe) {
5669                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5670                         if (ret < 0)
5671                                 break;
5672                 }
5673                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5674                 break;
5675         case IORING_OP_WRITEV:
5676         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5677         case IORING_OP_WRITE:
5678                 if (sqe) {
5679                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5680                         if (ret < 0)
5681                                 break;
5682                 }
5683                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5684                 break;
5685         case IORING_OP_FSYNC:
5686                 if (sqe) {
5687                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5688                         if (ret < 0)
5689                                 break;
5690                 }
5691                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5692                 break;
5693         case IORING_OP_POLL_ADD:
5694                 if (sqe) {
5695                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5696                         if (ret)
5697                                 break;
5698                 }
5699                 ret = io_poll_add(req);
5700                 break;
5701         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5702                 if (sqe) {
5703                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5704                         if (ret < 0)
5705                                 break;
5706                 }
5707                 ret = io_poll_remove(req);
5708                 break;
5709         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5710                 if (sqe) {
5711                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5712                         if (ret < 0)
5713                                 break;
5714                 }
5715                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5716                 break;
5717         case IORING_OP_SENDMSG:
5718         case IORING_OP_SEND:
5719                 if (sqe) {
5720                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5721                         if (ret < 0)
5722                                 break;
5723                 }
5724                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5725                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5726                 else
5727                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5728                 break;
5729         case IORING_OP_RECVMSG:
5730         case IORING_OP_RECV:
5731                 if (sqe) {
5732                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5733                         if (ret)
5734                                 break;
5735                 }
5736                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5737                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5738                 else
5739                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5740                 break;
5741         case IORING_OP_TIMEOUT:
5742                 if (sqe) {
5743                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5744                         if (ret)
5745                                 break;
5746                 }
5747                 ret = io_timeout(req);
5748                 break;
5749         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5750                 if (sqe) {
5751                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5752                         if (ret)
5753                                 break;
5754                 }
5755                 ret = io_timeout_remove(req);
5756                 break;
5757         case IORING_OP_ACCEPT:
5758                 if (sqe) {
5759                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5760                         if (ret)
5761                                 break;
5762                 }
5763                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5764                 break;
5765         case IORING_OP_CONNECT:
5766                 if (sqe) {
5767                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5768                         if (ret)
5769                                 break;
5770                 }
5771                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5772                 break;
5773         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5774                 if (sqe) {
5775                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5776                         if (ret)
5777                                 break;
5778                 }
5779                 ret = io_async_cancel(req);
5780                 break;
5781         case IORING_OP_FALLOCATE:
5782                 if (sqe) {
5783                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5784                         if (ret)
5785                                 break;
5786                 }
5787                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5788                 break;
5789         case IORING_OP_OPENAT:
5790                 if (sqe) {
5791                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5792                         if (ret)
5793                                 break;
5794                 }
5795                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5796                 break;
5797         case IORING_OP_CLOSE:
5798                 if (sqe) {
5799                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5800                         if (ret)
5801                                 break;
5802                 }
5803                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5804                 break;
5805         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5806                 if (sqe) {
5807                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5808                         if (ret)
5809                                 break;
5810                 }
5811                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5812                 break;
5813         case IORING_OP_STATX:
5814                 if (sqe) {
5815                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5816                         if (ret)
5817                                 break;
5818                 }
5819                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5820                 break;
5821         case IORING_OP_FADVISE:
5822                 if (sqe) {
5823                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5824                         if (ret)
5825                                 break;
5826                 }
5827                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5828                 break;
5829         case IORING_OP_MADVISE:
5830                 if (sqe) {
5831                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5832                         if (ret)
5833                                 break;
5834                 }
5835                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5836                 break;
5837         case IORING_OP_OPENAT2:
5838                 if (sqe) {
5839                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5840                         if (ret)
5841                                 break;
5842                 }
5843                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5844                 break;
5845         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5846                 if (sqe) {
5847                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5848                         if (ret)
5849                                 break;
5850                 }
5851                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5852                 break;
5853         case IORING_OP_SPLICE:
5854                 if (sqe) {
5855                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5856                         if (ret < 0)
5857                                 break;
5858                 }
5859                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5860                 break;
5861         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5862                 if (sqe) {
5863                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5864                         if (ret)
5865                                 break;
5866                 }
5867                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5868                 break;
5869         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5870                 if (sqe) {
5871                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5872                         if (ret)
5873                                 break;
5874                 }
5875                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5876                 break;
5877         case IORING_OP_TEE:
5878                 if (sqe) {
5879                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5880                         if (ret < 0)
5881                                 break;
5882                 }
5883                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5884                 break;
5885         default:
5886                 ret = -EINVAL;
5887                 break;
5888         }
5889
5890         if (ret)
5891                 return ret;
5892
5893         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5894         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5895                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5896
5897                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5898                 if (in_async)
5899                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5900
5901                 io_iopoll_req_issued(req);
5902
5903                 if (in_async)
5904                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5905         }
5906
5907         return 0;
5908 }
5909
5910 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5911 {
5912         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5913         struct io_kiocb *timeout;
5914         int ret = 0;
5915
5916         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5917         if (timeout)
5918                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5919
5920         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5921         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5922                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5923                 ret = -ECANCELED;
5924         }
5925
5926         if (!ret) {
5927                 do {
5928                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5929                         /*
5930                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5931                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5932                          * wait for request slots on the block side.
5933                          */
5934                         if (ret != -EAGAIN)
5935                                 break;
5936                         cond_resched();
5937                 } while (1);
5938         }
5939
5940         if (ret) {
5941                 req_set_fail_links(req);
5942                 io_req_complete(req, ret);
5943         }
5944
5945         return io_steal_work(req);
5946 }
5947
5948 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5949                                               int index)
5950 {
5951         struct fixed_file_table *table;
5952
5953         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5954         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5955 }
5956
5957 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5958                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5959 {
5960         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5961         struct file *file;
5962
5963         if (fixed) {
5964                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5965                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5966                         return -EBADF;
5967                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5968                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5969                 if (file) {
5970                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5971                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5972                 }
5973         } else {
5974                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5975                 file = __io_file_get(state, fd);
5976         }
5977
5978         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5979                 *out_file = file;
5980                 return 0;
5981         }
5982         return -EBADF;
5983 }
5984
5985 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5986                            int fd)
5987 {
5988         bool fixed;
5989
5990         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5991         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5992                 return -EBADF;
5993
5994         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5995 }
5996
5997 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5998 {
5999         int ret = -EBADF;
6000         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6001
6002         io_req_init_async(req);
6003
6004         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
6005                 return 0;
6006         if (!ctx->ring_file)
6007                 return -EBADF;
6008
6009         rcu_read_lock();
6010         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6011         /*
6012          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
6013          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
6014          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
6015          * this operation if it has.
6016          */
6017         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
6018                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6019                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6020                 req->work.files = current->files;
6021                 ret = 0;
6022         }
6023         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6024         rcu_read_unlock();
6025
6026         return ret;
6027 }
6028
6029 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
6030 {
6031         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
6032                 return 0;
6033         return io_grab_files(req);
6034 }
6035
6036 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6037 {
6038         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6039                                                 struct io_timeout_data, timer);
6040         struct io_kiocb *req = data->req;
6041         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6042         struct io_kiocb *prev = NULL;
6043         unsigned long flags;
6044
6045         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6046
6047         /*
6048          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6049          * race with the completion of the linked work.
6050          */
6051         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6052                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6053                                   link_list);
6054                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6055                         list_del_init(&req->link_list);
6056                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6057                 } else
6058                         prev = NULL;
6059         }
6060
6061         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6062
6063         if (prev) {
6064                 req_set_fail_links(prev);
6065                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6066                 io_put_req(prev);
6067         } else {
6068                 io_req_complete(req, -ETIME);
6069         }
6070         return HRTIMER_NORESTART;
6071 }
6072
6073 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6074 {
6075         /*
6076          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6077          * we got a chance to setup the timer
6078          */
6079         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6080                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
6081
6082                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6083                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6084                                 data->mode);
6085         }
6086 }
6087
6088 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6089 {
6090         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6091
6092         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6093         __io_queue_linked_timeout(req);
6094         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6095
6096         /* drop submission reference */
6097         io_put_req(req);
6098 }
6099
6100 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6101 {
6102         struct io_kiocb *nxt;
6103
6104         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6105                 return NULL;
6106         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6107                 return NULL;
6108
6109         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6110                                         link_list);
6111         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6112                 return NULL;
6113
6114         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6115         return nxt;
6116 }
6117
6118 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6119                            struct io_comp_state *cs)
6120 {
6121         struct io_kiocb *linked_timeout;
6122         struct io_kiocb *nxt;
6123         const struct cred *old_creds = NULL;
6124         int ret;
6125
6126 again:
6127         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6128
6129         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
6130             req->work.creds != current_cred()) {
6131                 if (old_creds)
6132                         revert_creds(old_creds);
6133                 if (old_creds == req->work.creds)
6134                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6135                 else
6136                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
6137         }
6138
6139         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
6140
6141         /*
6142          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6143          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6144          */
6145         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6146                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6147 punt:
6148                         ret = io_prep_work_files(req);
6149                         if (unlikely(ret))
6150                                 goto err;
6151                         /*
6152                          * Queued up for async execution, worker will release
6153                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6154                          */
6155                         io_queue_async_work(req);
6156                 }
6157
6158                 if (linked_timeout)
6159                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6160                 goto exit;
6161         }
6162
6163         if (unlikely(ret)) {
6164 err:
6165                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6166                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6167                 req_set_fail_links(req);
6168                 io_put_req(req);
6169                 io_req_complete(req, ret);
6170                 goto exit;
6171         }
6172
6173         /* drop submission reference */
6174         nxt = io_put_req_find_next(req);
6175         if (linked_timeout)
6176                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6177
6178         if (nxt) {
6179                 req = nxt;
6180
6181                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6182                         goto punt;
6183                 goto again;
6184         }
6185 exit:
6186         if (old_creds)
6187                 revert_creds(old_creds);
6188 }
6189
6190 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6191                          struct io_comp_state *cs)
6192 {
6193         int ret;
6194
6195         ret = io_req_defer(req, sqe);
6196         if (ret) {
6197                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6198 fail_req:
6199                         req_set_fail_links(req);
6200                         io_put_req(req);
6201                         io_req_complete(req, ret);
6202                 }
6203         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6204                 if (!req->io) {
6205                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6206                         if (unlikely(ret))
6207                                 goto fail_req;
6208                 }
6209
6210                 /*
6211                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6212                  * to async execution.
6213                  */
6214                 io_req_init_async(req);
6215                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6216                 io_queue_async_work(req);
6217         } else {
6218                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6219         }
6220 }
6221
6222 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6223                                       struct io_comp_state *cs)
6224 {
6225         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6226                 io_put_req(req);
6227                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6228         } else
6229                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6230 }
6231
6232 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6233                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6234 {
6235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6236         int ret;
6237
6238         /*
6239          * If we already have a head request, queue this one for async
6240          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6241          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6242          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6243          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6244          */
6245         if (*link) {
6246                 struct io_kiocb *head = *link;
6247
6248                 /*
6249                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6250                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6251                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6252                  * next after the link request. The last one is done via
6253                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6254                  */
6255                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6256                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6257                         ctx->drain_next = 1;
6258                 }
6259                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6260                 if (unlikely(ret)) {
6261                         /* fail even hard links since we don't submit */
6262                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6263                         return ret;
6264                 }
6265                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6266                 io_get_req_task(req);
6267                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6268
6269                 /* last request of a link, enqueue the link */
6270                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6271                         io_queue_link_head(head, cs);
6272                         *link = NULL;
6273                 }
6274         } else {
6275                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6276                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6277                         ctx->drain_next = 0;
6278                 }
6279                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6280                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6281                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6282
6283                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6284                         if (unlikely(ret))
6285                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6286                         *link = req;
6287                 } else {
6288                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6289                 }
6290         }
6291
6292         return 0;
6293 }
6294
6295 /*
6296  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6297  */
6298 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6299 {
6300         if (!list_empty(&state->comp.list))
6301                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6302         blk_finish_plug(&state->plug);
6303         io_state_file_put(state);
6304         if (state->free_reqs)
6305                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6306 }
6307
6308 /*
6309  * Start submission side cache.
6310  */
6311 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6312                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6313 {
6314         blk_start_plug(&state->plug);
6315 #ifdef CONFIG_BLOCK
6316         state->plug.nowait = true;
6317 #endif
6318         state->comp.nr = 0;
6319         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6320         state->comp.ctx = ctx;
6321         state->free_reqs = 0;
6322         state->file = NULL;
6323         state->ios_left = max_ios;
6324 }
6325
6326 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6327 {
6328         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6329
6330         /*
6331          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6332          * since once we write the new head, the application could
6333          * write new data to them.
6334          */
6335         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6336 }
6337
6338 /*
6339  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6340  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6341  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6342  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6343  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6344  * prevent a re-load down the line.
6345  */
6346 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6347 {
6348         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6349         unsigned head;
6350
6351         /*
6352          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6353          *
6354          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6355          *    head updates.
6356          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6357          *    though the application is the one updating it.
6358          */
6359         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6360         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6361                 return &ctx->sq_sqes[head];
6362
6363         /* drop invalid entries */
6364         ctx->cached_sq_dropped++;
6365         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6366         return NULL;
6367 }
6368
6369 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6370 {
6371         ctx->cached_sq_head++;
6372 }
6373
6374 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6375                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6376                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6377
6378 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6379                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6380                        struct io_submit_state *state)
6381 {
6382         unsigned int sqe_flags;
6383         int id;
6384
6385         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6386         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6387         req->io = NULL;
6388         req->file = NULL;
6389         req->ctx = ctx;
6390         req->flags = 0;
6391         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6392         refcount_set(&req->refs, 2);
6393         req->task = current;
6394         req->result = 0;
6395
6396         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6397                 return -EINVAL;
6398
6399         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6400                 return -EFAULT;
6401
6402         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6403         /* enforce forwards compatibility on users */
6404         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6405                 return -EINVAL;
6406
6407         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6408             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6409                 return -EOPNOTSUPP;
6410
6411         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6412         if (id) {
6413                 io_req_init_async(req);
6414                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6415                 if (unlikely(!req->work.creds))
6416                         return -EINVAL;
6417                 get_cred(req->work.creds);
6418         }
6419
6420         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6421         req->flags |= sqe_flags;
6422
6423         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6424                 return 0;
6425
6426         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6427 }
6428
6429 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6430                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6431 {
6432         struct io_submit_state state;
6433         struct io_kiocb *link = NULL;
6434         int i, submitted = 0;
6435
6436         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6437         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6438                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6439                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6440                         return -EBUSY;
6441         }
6442
6443         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6444         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6445
6446         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6447                 return -EAGAIN;
6448
6449         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6450
6451         ctx->ring_fd = ring_fd;
6452         ctx->ring_file = ring_file;
6453
6454         for (i = 0; i < nr; i++) {
6455                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6456                 struct io_kiocb *req;
6457                 int err;
6458
6459                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6460                 if (unlikely(!sqe)) {
6461                         io_consume_sqe(ctx);
6462                         break;
6463                 }
6464                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6465                 if (unlikely(!req)) {
6466                         if (!submitted)
6467                                 submitted = -EAGAIN;
6468                         break;
6469                 }
6470
6471                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6472                 io_consume_sqe(ctx);
6473                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6474                 submitted++;
6475
6476                 if (unlikely(err)) {
6477 fail_req:
6478                         io_put_req(req);
6479                         io_req_complete(req, err);
6480                         break;
6481                 }
6482
6483                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6484                                                 true, io_async_submit(ctx));
6485                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6486                 if (err)
6487                         goto fail_req;
6488         }
6489
6490         if (unlikely(submitted != nr)) {
6491                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6492
6493                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6494         }
6495         if (link)
6496                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6497         io_submit_state_end(&state);
6498
6499          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6500         io_commit_sqring(ctx);
6501
6502         return submitted;
6503 }
6504
6505 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6506 {
6507         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6508         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6509         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6510         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6511 }
6512
6513 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6514 {
6515         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6516         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6517         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6518 }
6519
6520 static int io_sq_thread(void *data)
6521 {
6522         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6523         const struct cred *old_cred;
6524         DEFINE_WAIT(wait);
6525         unsigned long timeout;
6526         int ret = 0;
6527
6528         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6529
6530         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6531
6532         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6533         while (!kthread_should_park()) {
6534                 unsigned int to_submit;
6535
6536                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6537                         unsigned nr_events = 0;
6538
6539                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6540                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6541                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6542                         else
6543                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6544                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6545                 }
6546
6547                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6548
6549                 /*
6550                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6551                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6552                  */
6553                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6554                         /*
6555                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6556                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6557                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6558                          * may sleep.
6559                          */
6560                         io_sq_thread_drop_mm();
6561
6562                         /*
6563                          * We're polling. If we're within the defined idle
6564                          * period, then let us spin without work before going
6565                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6566                          * more IO, we should wait for the application to
6567                          * reap events and wake us up.
6568                          */
6569                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6570                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6571                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6572                                 io_run_task_work();
6573                                 cond_resched();
6574                                 continue;
6575                         }
6576
6577                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6578                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6579
6580                         /*
6581                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6582                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6583                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6584                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6585                          * the iopoll_list again.
6586                          */
6587                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6588                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6589                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6590                                 continue;
6591                         }
6592
6593                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6594
6595                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6596                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6597                                 if (kthread_should_park()) {
6598                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6599                                         break;
6600                                 }
6601                                 if (io_run_task_work()) {
6602                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6603                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6604                                         continue;
6605                                 }
6606                                 if (signal_pending(current))
6607                                         flush_signals(current);
6608                                 schedule();
6609                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6610
6611                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6612                                 ret = 0;
6613                                 continue;
6614                         }
6615                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6616
6617                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6618                 }
6619
6620                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6621                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6622                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6623                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6624                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6625         }
6626
6627         io_run_task_work();
6628
6629         io_sq_thread_drop_mm();
6630         revert_creds(old_cred);
6631
6632         kthread_parkme();
6633
6634         return 0;
6635 }
6636
6637 struct io_wait_queue {
6638         struct wait_queue_entry wq;
6639         struct io_ring_ctx *ctx;
6640         unsigned to_wait;
6641         unsigned nr_timeouts;
6642 };
6643
6644 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6645 {
6646         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6647
6648         /*
6649          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6650          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6651          * regardless of event count.
6652          */
6653         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6654                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6655 }
6656
6657 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6658                             int wake_flags, void *key)
6659 {
6660         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6661                                                         wq);
6662
6663         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6664         if (!io_should_wake(iowq, true))
6665                 return -1;
6666
6667         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6668 }
6669
6670 /*
6671  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6672  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6673  */
6674 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6675                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6676 {
6677         struct io_wait_queue iowq = {
6678                 .wq = {
6679                         .private        = current,
6680                         .func           = io_wake_function,
6681                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6682                 },
6683                 .ctx            = ctx,
6684                 .to_wait        = min_events,
6685         };
6686         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6687         int ret = 0;
6688
6689         do {
6690                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6691                         return 0;
6692                 if (!io_run_task_work())
6693                         break;
6694         } while (1);
6695
6696         if (sig) {
6697 #ifdef CONFIG_COMPAT
6698                 if (in_compat_syscall())
6699                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6700                                                       sigsz);
6701                 else
6702 #endif
6703                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6704
6705                 if (ret)
6706                         return ret;
6707         }
6708
6709         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6710         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6711         do {
6712                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6713                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6714                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6715                 if (io_run_task_work())
6716                         continue;
6717                 if (signal_pending(current)) {
6718                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6719                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6720                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6721                                 recalc_sigpending();
6722                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6723                                 continue;
6724                         }
6725                         ret = -EINTR;
6726                         break;
6727                 }
6728                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6729                         break;
6730                 schedule();
6731         } while (1);
6732         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6733
6734         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6735
6736         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6737 }
6738
6739 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6740 {
6741 #if defined(CONFIG_UNIX)
6742         if (ctx->ring_sock) {
6743                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6744                 struct sk_buff *skb;
6745
6746                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6747                         kfree_skb(skb);
6748         }
6749 #else
6750         int i;
6751
6752         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6753                 struct file *file;
6754
6755                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6756                 if (file)
6757                         fput(file);
6758         }
6759 #endif
6760 }
6761
6762 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6763 {
6764         struct fixed_file_data *data;
6765
6766         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6767         complete(&data->done);
6768 }
6769
6770 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6771 {
6772         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6773         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6774         unsigned nr_tables, i;
6775
6776         if (!data)
6777                 return -ENXIO;
6778
6779         spin_lock(&data->lock);
6780         if (!list_empty(&data->ref_list))
6781                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6782                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6783         spin_unlock(&data->lock);
6784         if (ref_node)
6785                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6786
6787         percpu_ref_kill(&data->refs);
6788
6789         /* wait for all refs nodes to complete */
6790         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6791         wait_for_completion(&data->done);
6792
6793         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6794         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6795         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6796                 kfree(data->table[i].files);
6797         kfree(data->table);
6798         percpu_ref_exit(&data->refs);
6799         kfree(data);
6800         ctx->file_data = NULL;
6801         ctx->nr_user_files = 0;
6802         return 0;
6803 }
6804
6805 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6806 {
6807         if (ctx->sqo_thread) {
6808                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6809                 /*
6810                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6811                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6812                  * set to a single CPU.
6813                  */
6814                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6815                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6816                 ctx->sqo_thread = NULL;
6817         }
6818 }
6819
6820 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6821 {
6822         io_sq_thread_stop(ctx);
6823
6824         if (ctx->io_wq) {
6825                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6826                 ctx->io_wq = NULL;
6827         }
6828 }
6829
6830 #if defined(CONFIG_UNIX)
6831 /*
6832  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6833  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6834  * loops in the file referencing.
6835  */
6836 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6837 {
6838         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6839         struct scm_fp_list *fpl;
6840         struct sk_buff *skb;
6841         int i, nr_files;
6842
6843         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6844         if (!fpl)
6845                 return -ENOMEM;
6846
6847         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6848         if (!skb) {
6849                 kfree(fpl);
6850                 return -ENOMEM;
6851         }
6852
6853         skb->sk = sk;
6854
6855         nr_files = 0;
6856         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6857         for (i = 0; i < nr; i++) {
6858                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6859
6860                 if (!file)
6861                         continue;
6862                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6863                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6864                 nr_files++;
6865         }
6866
6867         if (nr_files) {
6868                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6869                 fpl->count = nr_files;
6870                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6871                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6872                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6873                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6874
6875                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6876                         fput(fpl->fp[i]);
6877         } else {
6878                 kfree_skb(skb);
6879                 kfree(fpl);
6880         }
6881
6882         return 0;
6883 }
6884
6885 /*
6886  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6887  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6888  * garbage collection to take care of this problem for us.
6889  */
6890 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6891 {
6892         unsigned left, total;
6893         int ret = 0;
6894
6895         total = 0;
6896         left = ctx->nr_user_files;
6897         while (left) {
6898                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6899
6900                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6901                 if (ret)
6902                         break;
6903                 left -= this_files;
6904                 total += this_files;
6905         }
6906
6907         if (!ret)
6908                 return 0;
6909
6910         while (total < ctx->nr_user_files) {
6911                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6912
6913                 if (file)
6914                         fput(file);
6915                 total++;
6916         }
6917
6918         return ret;
6919 }
6920 #else
6921 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6922 {
6923         return 0;
6924 }
6925 #endif
6926
6927 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6928                                     unsigned nr_files)
6929 {
6930         int i;
6931
6932         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6933                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6934                 unsigned this_files;
6935
6936                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6937                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6938                                         GFP_KERNEL);
6939                 if (!table->files)
6940                         break;
6941                 nr_files -= this_files;
6942         }
6943
6944         if (i == nr_tables)
6945                 return 0;
6946
6947         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6948                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6949                 kfree(table->files);
6950         }
6951         return 1;
6952 }
6953
6954 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6955 {
6956 #if defined(CONFIG_UNIX)
6957         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6958         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6959         struct sk_buff *skb;
6960         int i;
6961
6962         __skb_queue_head_init(&list);
6963
6964         /*
6965          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6966          * remove this entry and rearrange the file array.
6967          */
6968         skb = skb_dequeue(head);
6969         while (skb) {
6970                 struct scm_fp_list *fp;
6971
6972                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6973                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6974                         int left;
6975
6976                         if (fp->fp[i] != file)
6977                                 continue;
6978
6979                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6980                         left = fp->count - 1 - i;
6981                         if (left) {
6982                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6983                                                 left * sizeof(struct file *));
6984                         }
6985                         fp->count--;
6986                         if (!fp->count) {
6987                                 kfree_skb(skb);
6988                                 skb = NULL;
6989                         } else {
6990                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6991                         }
6992                         fput(file);
6993                         file = NULL;
6994                         break;
6995                 }
6996
6997                 if (!file)
6998                         break;
6999
7000                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7001
7002                 skb = skb_dequeue(head);
7003         }
7004
7005         if (skb_peek(&list)) {
7006                 spin_lock_irq(&head->lock);
7007                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7008                         __skb_queue_tail(head, skb);
7009                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7010         }
7011 #else
7012         fput(file);
7013 #endif
7014 }
7015
7016 struct io_file_put {
7017         struct list_head list;
7018         struct file *file;
7019 };
7020
7021 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7022 {
7023         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7024         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7025         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7026
7027         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7028                 list_del(&pfile->list);
7029                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7030                 kfree(pfile);
7031         }
7032
7033         spin_lock(&file_data->lock);
7034         list_del(&ref_node->node);
7035         spin_unlock(&file_data->lock);
7036
7037         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7038         kfree(ref_node);
7039         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7040 }
7041
7042 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7043 {
7044         struct io_ring_ctx *ctx;
7045         struct llist_node *node;
7046
7047         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7048         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7049
7050         while (node) {
7051                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7052                 struct llist_node *next = node->next;
7053
7054                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7055                 __io_file_put_work(ref_node);
7056                 node = next;
7057         }
7058 }
7059
7060 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7061 {
7062         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7063         struct io_ring_ctx *ctx;
7064         bool first_add;
7065         int delay = HZ;
7066
7067         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7068         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7069
7070         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7071                 delay = 0;
7072
7073         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7074         if (!delay)
7075                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7076         else if (first_add)
7077                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7078 }
7079
7080 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7081                         struct io_ring_ctx *ctx)
7082 {
7083         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7084
7085         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7086         if (!ref_node)
7087                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7088
7089         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7090                             0, GFP_KERNEL)) {
7091                 kfree(ref_node);
7092                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7093         }
7094         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7095         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7096         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7097         return ref_node;
7098 }
7099
7100 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7101 {
7102         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7103         kfree(ref_node);
7104 }
7105
7106 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7107                                  unsigned nr_args)
7108 {
7109         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7110         unsigned nr_tables;
7111         struct file *file;
7112         int fd, ret = 0;
7113         unsigned i;
7114         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7115
7116         if (ctx->file_data)
7117                 return -EBUSY;
7118         if (!nr_args)
7119                 return -EINVAL;
7120         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7121                 return -EMFILE;
7122
7123         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7124         if (!ctx->file_data)
7125                 return -ENOMEM;
7126         ctx->file_data->ctx = ctx;
7127         init_completion(&ctx->file_data->done);
7128         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
7129         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
7130
7131         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7132         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
7133                                         sizeof(struct fixed_file_table),
7134                                         GFP_KERNEL);
7135         if (!ctx->file_data->table) {
7136                 kfree(ctx->file_data);
7137                 ctx->file_data = NULL;
7138                 return -ENOMEM;
7139         }
7140
7141         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
7142                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7143                 kfree(ctx->file_data->table);
7144                 kfree(ctx->file_data);
7145                 ctx->file_data = NULL;
7146                 return -ENOMEM;
7147         }
7148
7149         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
7150                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7151                 kfree(ctx->file_data->table);
7152                 kfree(ctx->file_data);
7153                 ctx->file_data = NULL;
7154                 return -ENOMEM;
7155         }
7156
7157         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7158                 struct fixed_file_table *table;
7159                 unsigned index;
7160
7161                 ret = -EFAULT;
7162                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7163                         break;
7164                 /* allow sparse sets */
7165                 if (fd == -1) {
7166                         ret = 0;
7167                         continue;
7168                 }
7169
7170                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7171                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7172                 file = fget(fd);
7173
7174                 ret = -EBADF;
7175                 if (!file)
7176                         break;
7177
7178                 /*
7179                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7180                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7181                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7182                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7183                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7184                  */
7185                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7186                         fput(file);
7187                         break;
7188                 }
7189                 ret = 0;
7190                 table->files[index] = file;
7191         }
7192
7193         if (ret) {
7194                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7195                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7196                         if (file)
7197                                 fput(file);
7198                 }
7199                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7200                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7201
7202                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7203                 kfree(ctx->file_data->table);
7204                 kfree(ctx->file_data);
7205                 ctx->file_data = NULL;
7206                 ctx->nr_user_files = 0;
7207                 return ret;
7208         }
7209
7210         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7211         if (ret) {
7212                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7213                 return ret;
7214         }
7215
7216         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7217         if (IS_ERR(ref_node)) {
7218                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7219                 return PTR_ERR(ref_node);
7220         }
7221
7222         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7223         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7224         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7225         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7226         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7227         return ret;
7228 }
7229
7230 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7231                                 int index)
7232 {
7233 #if defined(CONFIG_UNIX)
7234         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7235         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7236         struct sk_buff *skb;
7237
7238         /*
7239          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7240          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7241          * and filling it in.
7242          */
7243         spin_lock_irq(&head->lock);
7244         skb = skb_peek(head);
7245         if (skb) {
7246                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7247
7248                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7249                         __skb_unlink(skb, head);
7250                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7251                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7252                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7253                         fpl->count++;
7254                         spin_lock_irq(&head->lock);
7255                         __skb_queue_head(head, skb);
7256                 } else {
7257                         skb = NULL;
7258                 }
7259         }
7260         spin_unlock_irq(&head->lock);
7261
7262         if (skb) {
7263                 fput(file);
7264                 return 0;
7265         }
7266
7267         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7268 #else
7269         return 0;
7270 #endif
7271 }
7272
7273 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7274                                  struct file *file)
7275 {
7276         struct io_file_put *pfile;
7277         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7278         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7279
7280         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7281         if (!pfile)
7282                 return -ENOMEM;
7283
7284         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7285         pfile->file = file;
7286         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7287
7288         return 0;
7289 }
7290
7291 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7292                                  struct io_uring_files_update *up,
7293                                  unsigned nr_args)
7294 {
7295         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7296         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7297         struct file *file;
7298         __s32 __user *fds;
7299         int fd, i, err;
7300         __u32 done;
7301         bool needs_switch = false;
7302
7303         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7304                 return -EOVERFLOW;
7305         if (done > ctx->nr_user_files)
7306                 return -EINVAL;
7307
7308         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7309         if (IS_ERR(ref_node))
7310                 return PTR_ERR(ref_node);
7311
7312         done = 0;
7313         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7314         while (nr_args) {
7315                 struct fixed_file_table *table;
7316                 unsigned index;
7317
7318                 err = 0;
7319                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7320                         err = -EFAULT;
7321                         break;
7322                 }
7323                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7324                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7325                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7326                 if (table->files[index]) {
7327                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7328                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7329                         if (err)
7330                                 break;
7331                         table->files[index] = NULL;
7332                         needs_switch = true;
7333                 }
7334                 if (fd != -1) {
7335                         file = fget(fd);
7336                         if (!file) {
7337                                 err = -EBADF;
7338                                 break;
7339                         }
7340                         /*
7341                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7342                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7343                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7344                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7345                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7346                          * support regular read/write anyway.
7347                          */
7348                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7349                                 fput(file);
7350                                 err = -EBADF;
7351                                 break;
7352                         }
7353                         table->files[index] = file;
7354                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7355                         if (err) {
7356                                 fput(file);
7357                                 break;
7358                         }
7359                 }
7360                 nr_args--;
7361                 done++;
7362                 up->offset++;
7363         }
7364
7365         if (needs_switch) {
7366                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7367                 spin_lock(&data->lock);
7368                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7369                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7370                 spin_unlock(&data->lock);
7371                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7372         } else
7373                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7374
7375         return done ? done : err;
7376 }
7377
7378 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7379                                unsigned nr_args)
7380 {
7381         struct io_uring_files_update up;
7382
7383         if (!ctx->file_data)
7384                 return -ENXIO;
7385         if (!nr_args)
7386                 return -EINVAL;
7387         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7388                 return -EFAULT;
7389         if (up.resv)
7390                 return -EINVAL;
7391
7392         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7393 }
7394
7395 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7396 {
7397         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7398
7399         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7400         io_put_req(req);
7401 }
7402
7403 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7404                               struct io_uring_params *p)
7405 {
7406         struct io_wq_data data;
7407         struct fd f;
7408         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7409         unsigned int concurrency;
7410         int ret = 0;
7411
7412         data.user = ctx->user;
7413         data.free_work = io_free_work;
7414         data.do_work = io_wq_submit_work;
7415
7416         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7417                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7418                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7419
7420                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7421                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7422                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7423                         ctx->io_wq = NULL;
7424                 }
7425                 return ret;
7426         }
7427
7428         f = fdget(p->wq_fd);
7429         if (!f.file)
7430                 return -EBADF;
7431
7432         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7433                 ret = -EINVAL;
7434                 goto out_fput;
7435         }
7436
7437         ctx_attach = f.file->private_data;
7438         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7439         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7440                 ret = -EINVAL;
7441                 goto out_fput;
7442         }
7443
7444         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7445 out_fput:
7446         fdput(f);
7447         return ret;
7448 }
7449
7450 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7451                                struct io_uring_params *p)
7452 {
7453         int ret;
7454
7455         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7456                 ret = -EPERM;
7457                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7458                         goto err;
7459
7460                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7461                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7462                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7463
7464                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7465                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7466
7467                         ret = -EINVAL;
7468                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7469                                 goto err;
7470                         if (!cpu_online(cpu))
7471                                 goto err;
7472
7473                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7474                                                         ctx, cpu,
7475                                                         "io_uring-sq");
7476                 } else {
7477                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7478                                                         "io_uring-sq");
7479                 }
7480                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7481                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7482                         ctx->sqo_thread = NULL;
7483                         goto err;
7484                 }
7485                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7486         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7487                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7488                 ret = -EINVAL;
7489                 goto err;
7490         }
7491
7492         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7493         if (ret)
7494                 goto err;
7495
7496         return 0;
7497 err:
7498         io_finish_async(ctx);
7499         return ret;
7500 }
7501
7502 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7503                                       unsigned long nr_pages)
7504 {
7505         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7506 }
7507
7508 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7509                                    unsigned long nr_pages)
7510 {
7511         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7512
7513         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7514         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7515
7516         do {
7517                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7518                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7519                 if (new_pages > page_limit)
7520                         return -ENOMEM;
7521         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7522                                         new_pages) != cur_pages);
7523
7524         return 0;
7525 }
7526
7527 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7528                              enum io_mem_account acct)
7529 {
7530         if (ctx->limit_mem)
7531                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7532
7533         if (ctx->sqo_mm) {
7534                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7535                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7536                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7537                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7538         }
7539 }
7540
7541 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7542                           enum io_mem_account acct)
7543 {
7544         int ret;
7545
7546         if (ctx->limit_mem) {
7547                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7548                 if (ret)
7549                         return ret;
7550         }
7551
7552         if (ctx->sqo_mm) {
7553                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7554                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7555                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7556                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7557         }
7558
7559         return 0;
7560 }
7561
7562 static void io_mem_free(void *ptr)
7563 {
7564         struct page *page;
7565
7566         if (!ptr)
7567                 return;
7568
7569         page = virt_to_head_page(ptr);
7570         if (put_page_testzero(page))
7571                 free_compound_page(page);
7572 }
7573
7574 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7575 {
7576         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7577                                 __GFP_NORETRY;
7578
7579         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7580 }
7581
7582 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7583                                 size_t *sq_offset)
7584 {
7585         struct io_rings *rings;
7586         size_t off, sq_array_size;
7587
7588         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7589         if (off == SIZE_MAX)
7590                 return SIZE_MAX;
7591
7592 #ifdef CONFIG_SMP
7593         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7594         if (off == 0)
7595                 return SIZE_MAX;
7596 #endif
7597
7598         if (sq_offset)
7599                 *sq_offset = off;
7600
7601         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7602         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7603                 return SIZE_MAX;
7604
7605         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7606                 return SIZE_MAX;
7607
7608         return off;
7609 }
7610
7611 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7612 {
7613         size_t pages;
7614
7615         pages = (size_t)1 << get_order(
7616                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7617         pages += (size_t)1 << get_order(
7618                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7619
7620         return pages;
7621 }
7622
7623 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7624 {
7625         int i, j;
7626
7627         if (!ctx->user_bufs)
7628                 return -ENXIO;
7629
7630         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7631                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7632
7633                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7634                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7635
7636                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7637                 kvfree(imu->bvec);
7638                 imu->nr_bvecs = 0;
7639         }
7640
7641         kfree(ctx->user_bufs);
7642         ctx->user_bufs = NULL;
7643         ctx->nr_user_bufs = 0;
7644         return 0;
7645 }
7646
7647 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7648                        void __user *arg, unsigned index)
7649 {
7650         struct iovec __user *src;
7651
7652 #ifdef CONFIG_COMPAT
7653         if (ctx->compat) {
7654                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7655                 struct compat_iovec ciov;
7656
7657                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7658                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7659                         return -EFAULT;
7660
7661                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7662                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7663                 return 0;
7664         }
7665 #endif
7666         src = (struct iovec __user *) arg;
7667         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7668                 return -EFAULT;
7669         return 0;
7670 }
7671
7672 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7673                                   unsigned nr_args)
7674 {
7675         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7676         struct page **pages = NULL;
7677         int i, j, got_pages = 0;
7678         int ret = -EINVAL;
7679
7680         if (ctx->user_bufs)
7681                 return -EBUSY;
7682         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7683                 return -EINVAL;
7684
7685         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7686                                         GFP_KERNEL);
7687         if (!ctx->user_bufs)
7688                 return -ENOMEM;
7689
7690         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7691                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7692                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7693                 int pret, nr_pages;
7694                 struct iovec iov;
7695                 size_t size;
7696
7697                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7698                 if (ret)
7699                         goto err;
7700
7701                 /*
7702                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7703                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7704                  * submitted if they are wrong.
7705                  */
7706                 ret = -EFAULT;
7707                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7708                         goto err;
7709
7710                 /* arbitrary limit, but we need something */
7711                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7712                         goto err;
7713
7714                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7715                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7716                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7717                 nr_pages = end - start;
7718
7719                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7720                 if (ret)
7721                         goto err;
7722
7723                 ret = 0;
7724                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7725                         kvfree(vmas);
7726                         kvfree(pages);
7727                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7728                                                 GFP_KERNEL);
7729                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7730                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7731                                         GFP_KERNEL);
7732                         if (!pages || !vmas) {
7733                                 ret = -ENOMEM;
7734                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7735                                 goto err;
7736                         }
7737                         got_pages = nr_pages;
7738                 }
7739
7740                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7741                                                 GFP_KERNEL);
7742                 ret = -ENOMEM;
7743                 if (!imu->bvec) {
7744                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7745                         goto err;
7746                 }
7747
7748                 ret = 0;
7749                 mmap_read_lock(current->mm);
7750                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7751                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7752                                       pages, vmas);
7753                 if (pret == nr_pages) {
7754                         /* don't support file backed memory */
7755                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7756                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7757
7758                                 if (vma->vm_file &&
7759                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7760                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7761                                         break;
7762                                 }
7763                         }
7764                 } else {
7765                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7766                 }
7767                 mmap_read_unlock(current->mm);
7768                 if (ret) {
7769                         /*
7770                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7771                          * release any pages we did get
7772                          */
7773                         if (pret > 0)
7774                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7775                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7776                         kvfree(imu->bvec);
7777                         goto err;
7778                 }
7779
7780                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7781                 size = iov.iov_len;
7782                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7783                         size_t vec_len;
7784
7785                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7786                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7787                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7788                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7789                         off = 0;
7790                         size -= vec_len;
7791                 }
7792                 /* store original address for later verification */
7793                 imu->ubuf = ubuf;
7794                 imu->len = iov.iov_len;
7795                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7796
7797                 ctx->nr_user_bufs++;
7798         }
7799         kvfree(pages);
7800         kvfree(vmas);
7801         return 0;
7802 err:
7803         kvfree(pages);
7804         kvfree(vmas);
7805         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7806         return ret;
7807 }
7808
7809 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7810 {
7811         __s32 __user *fds = arg;
7812         int fd;
7813
7814         if (ctx->cq_ev_fd)
7815                 return -EBUSY;
7816
7817         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7818                 return -EFAULT;
7819
7820         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7821         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7822                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7823                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7824                 return ret;
7825         }
7826
7827         return 0;
7828 }
7829
7830 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7831 {
7832         if (ctx->cq_ev_fd) {
7833                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7834                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7835                 return 0;
7836         }
7837
7838         return -ENXIO;
7839 }
7840
7841 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7842 {
7843         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7844         struct io_buffer *buf = p;
7845
7846         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7847         return 0;
7848 }
7849
7850 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7851 {
7852         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7853         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7854 }
7855
7856 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7857 {
7858         io_finish_async(ctx);
7859         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7860         if (ctx->sqo_mm) {
7861                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7862                 ctx->sqo_mm = NULL;
7863         }
7864
7865         io_sqe_files_unregister(ctx);
7866         io_eventfd_unregister(ctx);
7867         io_destroy_buffers(ctx);
7868         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7869
7870 #if defined(CONFIG_UNIX)
7871         if (ctx->ring_sock) {
7872                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7873                 sock_release(ctx->ring_sock);
7874         }
7875 #endif
7876
7877         io_mem_free(ctx->rings);
7878         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7879
7880         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7881         free_uid(ctx->user);
7882         put_cred(ctx->creds);
7883         kfree(ctx->cancel_hash);
7884         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7885         kfree(ctx);
7886 }
7887
7888 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7889 {
7890         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7891         __poll_t mask = 0;
7892
7893         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7894         /*
7895          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7896          * io_commit_cqring
7897          */
7898         smp_rmb();
7899         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7900             ctx->rings->sq_ring_entries)
7901                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7902         if (io_cqring_events(ctx, false))
7903                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7904
7905         return mask;
7906 }
7907
7908 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7909 {
7910         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7911
7912         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7913 }
7914
7915 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7916 {
7917         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7918         const struct cred *cred;
7919
7920         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7921         if (cred)
7922                 put_cred(cred);
7923         return 0;
7924 }
7925
7926 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7927 {
7928         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7929                                                exit_work);
7930
7931         /*
7932          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7933          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7934          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7935          * as nobody else will be looking for them.
7936          */
7937         do {
7938                 if (ctx->rings)
7939                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7940                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7941         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7942         io_ring_ctx_free(ctx);
7943 }
7944
7945 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7946 {
7947         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7948         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7949         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7950
7951         io_kill_timeouts(ctx);
7952         io_poll_remove_all(ctx);
7953
7954         if (ctx->io_wq)
7955                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7956
7957         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7958         if (ctx->rings)
7959                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7960         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7961         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7962
7963         /*
7964          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7965          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7966          * spurious failure in setting up a new ring.
7967          */
7968         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7969                          ACCT_LOCKED);
7970
7971         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7972         /*
7973          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
7974          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
7975          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
7976          * over using system_wq.
7977          */
7978         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
7979 }
7980
7981 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7982 {
7983         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7984
7985         file->private_data = NULL;
7986         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7987         return 0;
7988 }
7989
7990 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7991 {
7992         struct files_struct *files = data;
7993
7994         return work->files == files;
7995 }
7996
7997 /*
7998  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
7999  */
8000 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8001 {
8002         struct io_kiocb *link;
8003
8004         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8005                 return false;
8006
8007         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8008                 if (link == req)
8009                         return true;
8010         }
8011
8012         return false;
8013 }
8014
8015 /*
8016  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8017  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8018  * parent request if so.
8019  */
8020 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8021 {
8022         struct hlist_node *tmp;
8023         struct io_kiocb *preq;
8024         bool found = false;
8025         int i;
8026
8027         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8028         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8029                 struct hlist_head *list;
8030
8031                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8032                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8033                         found = io_match_link(preq, req);
8034                         if (found) {
8035                                 io_poll_remove_one(preq);
8036                                 break;
8037                         }
8038                 }
8039         }
8040         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8041         return found;
8042 }
8043
8044 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8045                                    struct io_kiocb *req)
8046 {
8047         struct io_kiocb *preq;
8048         bool found = false;
8049
8050         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8051         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8052                 found = io_match_link(preq, req);
8053                 if (found) {
8054                         __io_timeout_cancel(preq);
8055                         break;
8056                 }
8057         }
8058         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8059         return found;
8060 }
8061
8062 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8063 {
8064         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8065 }
8066
8067 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8068 {
8069         enum io_wq_cancel cret;
8070
8071         /* cancel this particular work, if it's running */
8072         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8073         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8074                 return;
8075
8076         /* find links that hold this pending, cancel those */
8077         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8078         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8079                 return;
8080
8081         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8082         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8083                 return;
8084
8085         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8086         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8087 }
8088
8089 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8090                                   struct files_struct *files)
8091 {
8092         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8093                 return;
8094
8095         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8096         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8097
8098         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8099                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8100                 DEFINE_WAIT(wait);
8101
8102                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8103                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8104                         if (req->work.files != files)
8105                                 continue;
8106                         /* req is being completed, ignore */
8107                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8108                                 continue;
8109                         cancel_req = req;
8110                         break;
8111                 }
8112                 if (cancel_req)
8113                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8114                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8115                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8116
8117                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8118                 if (!cancel_req)
8119                         break;
8120                 /* cancel this request, or head link requests */
8121                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8122                 io_put_req(cancel_req);
8123                 schedule();
8124                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8125         }
8126 }
8127
8128 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8129 {
8130         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8131         struct task_struct *task = data;
8132
8133         return req->task == task;
8134 }
8135
8136 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8137 {
8138         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8139
8140         io_uring_cancel_files(ctx, data);
8141
8142         /*
8143          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8144          */
8145         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8146                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
8147
8148         return 0;
8149 }
8150
8151 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8152                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8153 {
8154         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8155         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8156         struct page *page;
8157         void *ptr;
8158
8159         switch (offset) {
8160         case IORING_OFF_SQ_RING:
8161         case IORING_OFF_CQ_RING:
8162                 ptr = ctx->rings;
8163                 break;
8164         case IORING_OFF_SQES:
8165                 ptr = ctx->sq_sqes;
8166                 break;
8167         default:
8168                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8169         }
8170
8171         page = virt_to_head_page(ptr);
8172         if (sz > page_size(page))
8173                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8174
8175         return ptr;
8176 }
8177
8178 #ifdef CONFIG_MMU
8179
8180 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8181 {
8182         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8183         unsigned long pfn;
8184         void *ptr;
8185
8186         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8187         if (IS_ERR(ptr))
8188                 return PTR_ERR(ptr);
8189
8190         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8191         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8192 }
8193
8194 #else /* !CONFIG_MMU */
8195
8196 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8197 {
8198         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8199 }
8200
8201 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8202 {
8203         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8204 }
8205
8206 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8207         unsigned long addr, unsigned long len,
8208         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8209 {
8210         void *ptr;
8211
8212         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8213         if (IS_ERR(ptr))
8214                 return PTR_ERR(ptr);
8215
8216         return (unsigned long) ptr;
8217 }
8218
8219 #endif /* !CONFIG_MMU */
8220
8221 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8222                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8223                 size_t, sigsz)
8224 {
8225         struct io_ring_ctx *ctx;
8226         long ret = -EBADF;
8227         int submitted = 0;
8228         struct fd f;
8229
8230         io_run_task_work();
8231
8232         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8233                 return -EINVAL;
8234
8235         f = fdget(fd);
8236         if (!f.file)
8237                 return -EBADF;
8238
8239         ret = -EOPNOTSUPP;
8240         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8241                 goto out_fput;
8242
8243         ret = -ENXIO;
8244         ctx = f.file->private_data;
8245         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8246                 goto out_fput;
8247
8248         /*
8249          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8250          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8251          * we were asked to.
8252          */
8253         ret = 0;
8254         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8255                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8256                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8257                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8258                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8259                 submitted = to_submit;
8260         } else if (to_submit) {
8261                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8262                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8263                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8264
8265                 if (submitted != to_submit)
8266                         goto out;
8267         }
8268         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8269                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8270
8271                 /*
8272                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8273                  * space applications don't need to do io completion events
8274                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8275                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8276                  */
8277                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8278                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8279                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8280                 } else {
8281                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8282                 }
8283         }
8284
8285 out:
8286         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8287 out_fput:
8288         fdput(f);
8289         return submitted ? submitted : ret;
8290 }
8291
8292 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8293 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8294 {
8295         const struct cred *cred = p;
8296         struct seq_file *m = data;
8297         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8298         struct group_info *gi;
8299         kernel_cap_t cap;
8300         unsigned __capi;
8301         int g;
8302
8303         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8304         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8305         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8306         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8307         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8308         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8309         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8310         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8311         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8312         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8313         gi = cred->group_info;
8314         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8315                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8316                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8317         }
8318         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8319         cap = cred->cap_effective;
8320         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8321                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8322         seq_putc(m, '\n');
8323         return 0;
8324 }
8325
8326 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8327 {
8328         int i;
8329
8330         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8331         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8332         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8333                 struct fixed_file_table *table;
8334                 struct file *f;
8335
8336                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8337                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8338                 if (f)
8339                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8340                 else
8341                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8342         }
8343         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8344         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8345                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8346
8347                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8348                                                 (unsigned int) buf->len);
8349         }
8350         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8351                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8352                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8353         }
8354         seq_printf(m, "PollList:\n");
8355         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8356         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8357                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8358                 struct io_kiocb *req;
8359
8360                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8361                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8362                                         req->task->task_works != NULL);
8363         }
8364         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8365         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8366 }
8367
8368 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8369 {
8370         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8371
8372         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8373                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8374                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8375         }
8376 }
8377 #endif
8378
8379 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8380         .release        = io_uring_release,
8381         .flush          = io_uring_flush,
8382         .mmap           = io_uring_mmap,
8383 #ifndef CONFIG_MMU
8384         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8385         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8386 #endif
8387         .poll           = io_uring_poll,
8388         .fasync         = io_uring_fasync,
8389 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8390         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8391 #endif
8392 };
8393
8394 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8395                                   struct io_uring_params *p)
8396 {
8397         struct io_rings *rings;
8398         size_t size, sq_array_offset;
8399
8400         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
8401         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
8402         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
8403
8404         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8405         if (size == SIZE_MAX)
8406                 return -EOVERFLOW;
8407
8408         rings = io_mem_alloc(size);
8409         if (!rings)
8410                 return -ENOMEM;
8411
8412         ctx->rings = rings;
8413         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8414         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8415         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8416         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8417         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8418         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8419         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8420
8421         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8422         if (size == SIZE_MAX) {
8423                 io_mem_free(ctx->rings);
8424                 ctx->rings = NULL;
8425                 return -EOVERFLOW;
8426         }
8427
8428         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8429         if (!ctx->sq_sqes) {
8430                 io_mem_free(ctx->rings);
8431                 ctx->rings = NULL;
8432                 return -ENOMEM;
8433         }
8434
8435         return 0;
8436 }
8437
8438 /*
8439  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8440  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8441  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8442  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8443  */
8444 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8445 {
8446         struct file *file;
8447         int ret;
8448
8449 #if defined(CONFIG_UNIX)
8450         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8451                                 &ctx->ring_sock);
8452         if (ret)
8453                 return ret;
8454 #endif
8455
8456         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8457         if (ret < 0)
8458                 goto err;
8459
8460         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8461                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8462         if (IS_ERR(file)) {
8463                 put_unused_fd(ret);
8464                 ret = PTR_ERR(file);
8465                 goto err;
8466         }
8467
8468 #if defined(CONFIG_UNIX)
8469         ctx->ring_sock->file = file;
8470 #endif
8471         fd_install(ret, file);
8472         return ret;
8473 err:
8474 #if defined(CONFIG_UNIX)
8475         sock_release(ctx->ring_sock);
8476         ctx->ring_sock = NULL;
8477 #endif
8478         return ret;
8479 }
8480
8481 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8482                            struct io_uring_params __user *params)
8483 {
8484         struct user_struct *user = NULL;
8485         struct io_ring_ctx *ctx;
8486         bool limit_mem;
8487         int ret;
8488
8489         if (!entries)
8490                 return -EINVAL;
8491         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8492                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8493                         return -EINVAL;
8494                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8495         }
8496
8497         /*
8498          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8499          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8500          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8501          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8502          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8503          * of CQ ring entries manually.
8504          */
8505         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8506         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8507                 /*
8508                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8509                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8510                  * any cq vs sq ring sizing.
8511                  */
8512                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8513                         return -EINVAL;
8514                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8515                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8516                                 return -EINVAL;
8517                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8518                 }
8519                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8520         } else {
8521                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8522         }
8523
8524         user = get_uid(current_user());
8525         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8526
8527         if (limit_mem) {
8528                 ret = __io_account_mem(user,
8529                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8530                 if (ret) {
8531                         free_uid(user);
8532                         return ret;
8533                 }
8534         }
8535
8536         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8537         if (!ctx) {
8538                 if (limit_mem)
8539                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8540                                                                 p->cq_entries));
8541                 free_uid(user);
8542                 return -ENOMEM;
8543         }
8544         ctx->compat = in_compat_syscall();
8545         ctx->user = user;
8546         ctx->creds = get_current_cred();
8547
8548         mmgrab(current->mm);
8549         ctx->sqo_mm = current->mm;
8550
8551         /*
8552          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8553          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
8554          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
8555          * will un-account as well.
8556          */
8557         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8558                        ACCT_LOCKED);
8559         ctx->limit_mem = limit_mem;
8560
8561         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8562         if (ret)
8563                 goto err;
8564
8565         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8566         if (ret)
8567                 goto err;
8568
8569         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8570         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8571         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8572         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8573         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8574         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8575         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8576         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8577
8578         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8579         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8580         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8581         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8582         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8583         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8584         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8585         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8586
8587         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8588                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8589                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8590                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8591
8592         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8593                 ret = -EFAULT;
8594                 goto err;
8595         }
8596
8597         /*
8598          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8599          * having closed it before we finish setup
8600          */
8601         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8602         if (ret < 0)
8603                 goto err;
8604
8605         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8606         return ret;
8607 err:
8608         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8609         return ret;
8610 }
8611
8612 /*
8613  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8614  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8615  * params structure passed in.
8616  */
8617 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8618 {
8619         struct io_uring_params p;
8620         int i;
8621
8622         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8623                 return -EFAULT;
8624         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8625                 if (p.resv[i])
8626                         return -EINVAL;
8627         }
8628
8629         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8630                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8631                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8632                 return -EINVAL;
8633
8634         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8635 }
8636
8637 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8638                 struct io_uring_params __user *, params)
8639 {
8640         return io_uring_setup(entries, params);
8641 }
8642
8643 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8644 {
8645         struct io_uring_probe *p;
8646         size_t size;
8647         int i, ret;
8648
8649         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8650         if (size == SIZE_MAX)
8651                 return -EOVERFLOW;
8652         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8653         if (!p)
8654                 return -ENOMEM;
8655
8656         ret = -EFAULT;
8657         if (copy_from_user(p, arg, size))
8658                 goto out;
8659         ret = -EINVAL;
8660         if (memchr_inv(p, 0, size))
8661                 goto out;
8662
8663         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8664         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8665                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8666
8667         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8668                 p->ops[i].op = i;
8669                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8670                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8671         }
8672         p->ops_len = i;
8673
8674         ret = 0;
8675         if (copy_to_user(arg, p, size))
8676                 ret = -EFAULT;
8677 out:
8678         kfree(p);
8679         return ret;
8680 }
8681
8682 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8683 {
8684         const struct cred *creds = get_current_cred();
8685         int id;
8686
8687         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8688                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8689         if (id < 0)
8690                 put_cred(creds);
8691         return id;
8692 }
8693
8694 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8695 {
8696         const struct cred *old_creds;
8697
8698         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8699         if (old_creds) {
8700                 put_cred(old_creds);
8701                 return 0;
8702         }
8703
8704         return -EINVAL;
8705 }
8706
8707 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8708 {
8709         switch (op) {
8710         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8711         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8712         case IORING_REGISTER_PROBE:
8713         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8714         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8715                 return false;
8716         default:
8717                 return true;
8718         }
8719 }
8720
8721 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8722                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8723         __releases(ctx->uring_lock)
8724         __acquires(ctx->uring_lock)
8725 {
8726         int ret;
8727
8728         /*
8729          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8730          * someone else killed the ctx or is already going through
8731          * io_uring_register().
8732          */
8733         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8734                 return -ENXIO;
8735
8736         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8737                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8738
8739                 /*
8740                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8741                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8742                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8743                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8744                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8745                  * after we've killed the percpu ref.
8746                  */
8747                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8748                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8749                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8750                 if (ret) {
8751                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8752                         ret = -EINTR;
8753                         goto out;
8754                 }
8755         }
8756
8757         switch (opcode) {
8758         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8759                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8760                 break;
8761         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8762                 ret = -EINVAL;
8763                 if (arg || nr_args)
8764                         break;
8765                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8766                 break;
8767         case IORING_REGISTER_FILES:
8768                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8769                 break;
8770         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8771                 ret = -EINVAL;
8772                 if (arg || nr_args)
8773                         break;
8774                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8775                 break;
8776         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8777                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8778                 break;
8779         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8780         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8781                 ret = -EINVAL;
8782                 if (nr_args != 1)
8783                         break;
8784                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8785                 if (ret)
8786                         break;
8787                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8788                         ctx->eventfd_async = 1;
8789                 else
8790                         ctx->eventfd_async = 0;
8791                 break;
8792         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8793                 ret = -EINVAL;
8794                 if (arg || nr_args)
8795                         break;
8796                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8797                 break;
8798         case IORING_REGISTER_PROBE:
8799                 ret = -EINVAL;
8800                 if (!arg || nr_args > 256)
8801                         break;
8802                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8803                 break;
8804         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8805                 ret = -EINVAL;
8806                 if (arg || nr_args)
8807                         break;
8808                 ret = io_register_personality(ctx);
8809                 break;
8810         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8811                 ret = -EINVAL;
8812                 if (arg)
8813                         break;
8814                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8815                 break;
8816         default:
8817                 ret = -EINVAL;
8818                 break;
8819         }
8820
8821         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8822                 /* bring the ctx back to life */
8823                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8824 out:
8825                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8826         }
8827         return ret;
8828 }
8829
8830 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8831                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8832 {
8833         struct io_ring_ctx *ctx;
8834         long ret = -EBADF;
8835         struct fd f;
8836
8837         f = fdget(fd);
8838         if (!f.file)
8839                 return -EBADF;
8840
8841         ret = -EOPNOTSUPP;
8842         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8843                 goto out_fput;
8844
8845         ctx = f.file->private_data;
8846
8847         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8848         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8849         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8850         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8851                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8852 out_fput:
8853         fdput(f);
8854         return ret;
8855 }
8856
8857 static int __init io_uring_init(void)
8858 {
8859 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8860         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8861         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8862 } while (0)
8863
8864 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8865         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8866         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8867         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8868         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8869         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8870         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8871         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8872         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8873         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8874         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8875         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8876         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8877         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8878         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8879         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8880         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8881         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8882         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8883         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8884         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8885         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8886         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8887         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8888         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8889         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8890         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8891         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8892         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8893         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8894         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8895
8896         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8897         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8898         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8899         return 0;
8900 };
8901 __initcall(io_uring_init);