fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __s32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248
 249         unsigned                sq_thread_idle;
 250 };
 251
 252 struct io_ring_ctx {
 253         struct {
 254                 struct percpu_ref       refs;
 255         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 256
 257         struct {
 258                 unsigned int            flags;
 259                 unsigned int            compat: 1;
 260                 unsigned int            limit_mem: 1;
 261                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 262                 unsigned int            drain_next: 1;
 263                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 264                 unsigned int            restricted: 1;
 265                 unsigned int            sqo_dead: 1;
 266
 267                 /*
 268                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 269                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 270                  *
 271                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 272                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 273                  * the queue when needed.
 274                  *
 275                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 276                  * array.
 277                  */
 278                 u32                     *sq_array;
 279                 unsigned                cached_sq_head;
 280                 unsigned                sq_entries;
 281                 unsigned                sq_mask;
 282                 unsigned                sq_thread_idle;
 283                 unsigned                cached_sq_dropped;
 284                 unsigned                cached_cq_overflow;
 285                 unsigned long           sq_check_overflow;
 286
 287                 struct list_head        defer_list;
 288                 struct list_head        timeout_list;
 289                 struct list_head        cq_overflow_list;
 290
 291                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 292         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 293
 294         struct io_rings *rings;
 295
 296         /* IO offload */
 297         struct io_wq            *io_wq;
 298
 299         /*
 300          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 301          * have access to the ->files
 302          */
 303         struct task_struct      *sqo_task;
 304
 305         /* Only used for accounting purposes */
 306         struct mm_struct        *mm_account;
 307
 308 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 309         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 310 #endif
 311
 312         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 313
 314         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 315         struct list_head        sqd_list;
 316
 317         /*
 318          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 319          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 320          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 321          */
 322         struct fixed_file_data  *file_data;
 323         unsigned                nr_user_files;
 324
 325         /* if used, fixed mapped user buffers */
 326         unsigned                nr_user_bufs;
 327         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 328
 329         struct user_struct      *user;
 330
 331         const struct cred       *creds;
 332
 333 #ifdef CONFIG_AUDIT
 334         kuid_t                  loginuid;
 335         unsigned int            sessionid;
 336 #endif
 337
 338         struct completion       ref_comp;
 339         struct completion       sq_thread_comp;
 340
 341         /* if all else fails... */
 342         struct io_kiocb         *fallback_req;
 343
 344 #if defined(CONFIG_UNIX)
 345         struct socket           *ring_sock;
 346 #endif
 347
 348         struct idr              io_buffer_idr;
 349
 350         struct idr              personality_idr;
 351
 352         struct {
 353                 unsigned                cached_cq_tail;
 354                 unsigned                cq_entries;
 355                 unsigned                cq_mask;
 356                 atomic_t                cq_timeouts;
 357                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 358                 unsigned long           cq_check_overflow;
 359                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 360                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 361                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 362         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 363
 364         struct {
 365                 struct mutex            uring_lock;
 366                 wait_queue_head_t       wait;
 367         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 368
 369         struct {
 370                 spinlock_t              completion_lock;
 371
 372                 /*
 373                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 374                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 375                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 376                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 377                  */
 378                 struct list_head        iopoll_list;
 379                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 380                 unsigned                cancel_hash_bits;
 381                 bool                    poll_multi_file;
 382
 383                 spinlock_t              inflight_lock;
 384                 struct list_head        inflight_list;
 385         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 386
 387         struct delayed_work             file_put_work;
 388         struct llist_head               file_put_llist;
 389
 390         struct work_struct              exit_work;
 391         struct io_restriction           restrictions;
 392 };
 393
 394 /*
 395  * First field must be the file pointer in all the
 396  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 397  */
 398 struct io_poll_iocb {
 399         struct file                     *file;
 400         struct wait_queue_head          *head;
 401         __poll_t                        events;
 402         bool                            done;
 403         bool                            canceled;
 404         struct wait_queue_entry         wait;
 405 };
 406
 407 struct io_poll_remove {
 408         struct file                     *file;
 409         u64                             addr;
 410 };
 411
 412 struct io_close {
 413         struct file                     *file;
 414         struct file                     *put_file;
 415         int                             fd;
 416 };
 417
 418 struct io_timeout_data {
 419         struct io_kiocb                 *req;
 420         struct hrtimer                  timer;
 421         struct timespec64               ts;
 422         enum hrtimer_mode               mode;
 423 };
 424
 425 struct io_accept {
 426         struct file                     *file;
 427         struct sockaddr __user          *addr;
 428         int __user                      *addr_len;
 429         int                             flags;
 430         unsigned long                   nofile;
 431 };
 432
 433 struct io_sync {
 434         struct file                     *file;
 435         loff_t                          len;
 436         loff_t                          off;
 437         int                             flags;
 438         int                             mode;
 439 };
 440
 441 struct io_cancel {
 442         struct file                     *file;
 443         u64                             addr;
 444 };
 445
 446 struct io_timeout {
 447         struct file                     *file;
 448         u32                             off;
 449         u32                             target_seq;
 450         struct list_head                list;
 451         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 452         struct io_kiocb                 *head;
 453 };
 454
 455 struct io_timeout_rem {
 456         struct file                     *file;
 457         u64                             addr;
 458
 459         /* timeout update */
 460         struct timespec64               ts;
 461         u32                             flags;
 462 };
 463
 464 struct io_rw {
 465         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 466         struct kiocb                    kiocb;
 467         u64                             addr;
 468         u64                             len;
 469 };
 470
 471 struct io_connect {
 472         struct file                     *file;
 473         struct sockaddr __user          *addr;
 474         int                             addr_len;
 475 };
 476
 477 struct io_sr_msg {
 478         struct file                     *file;
 479         union {
 480                 struct user_msghdr __user *umsg;
 481                 void __user             *buf;
 482         };
 483         int                             msg_flags;
 484         int                             bgid;
 485         size_t                          len;
 486         struct io_buffer                *kbuf;
 487 };
 488
 489 struct io_open {
 490         struct file                     *file;
 491         int                             dfd;
 492         bool                            ignore_nonblock;
 493         struct filename                 *filename;
 494         struct open_how                 how;
 495         unsigned long                   nofile;
 496 };
 497
 498 struct io_files_update {
 499         struct file                     *file;
 500         u64                             arg;
 501         u32                             nr_args;
 502         u32                             offset;
 503 };
 504
 505 struct io_fadvise {
 506         struct file                     *file;
 507         u64                             offset;
 508         u32                             len;
 509         u32                             advice;
 510 };
 511
 512 struct io_madvise {
 513         struct file                     *file;
 514         u64                             addr;
 515         u32                             len;
 516         u32                             advice;
 517 };
 518
 519 struct io_epoll {
 520         struct file                     *file;
 521         int                             epfd;
 522         int                             op;
 523         int                             fd;
 524         struct epoll_event              event;
 525 };
 526
 527 struct io_splice {
 528         struct file                     *file_out;
 529         struct file                     *file_in;
 530         loff_t                          off_out;
 531         loff_t                          off_in;
 532         u64                             len;
 533         unsigned int                    flags;
 534 };
 535
 536 struct io_provide_buf {
 537         struct file                     *file;
 538         __u64                           addr;
 539         __s32                           len;
 540         __u32                           bgid;
 541         __u16                           nbufs;
 542         __u16                           bid;
 543 };
 544
 545 struct io_statx {
 546         struct file                     *file;
 547         int                             dfd;
 548         unsigned int                    mask;
 549         unsigned int                    flags;
 550         const char __user               *filename;
 551         struct statx __user             *buffer;
 552 };
 553
 554 struct io_shutdown {
 555         struct file                     *file;
 556         int                             how;
 557 };
 558
 559 struct io_rename {
 560         struct file                     *file;
 561         int                             old_dfd;
 562         int                             new_dfd;
 563         struct filename                 *oldpath;
 564         struct filename                 *newpath;
 565         int                             flags;
 566 };
 567
 568 struct io_unlink {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         int                             flags;
 572         struct filename                 *filename;
 573 };
 574
 575 struct io_completion {
 576         struct file                     *file;
 577         struct list_head                list;
 578         int                             cflags;
 579 };
 580
 581 struct io_async_connect {
 582         struct sockaddr_storage         address;
 583 };
 584
 585 struct io_async_msghdr {
 586         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 587         struct iovec                    *iov;
 588         struct sockaddr __user          *uaddr;
 589         struct msghdr                   msg;
 590         struct sockaddr_storage         addr;
 591 };
 592
 593 struct io_async_rw {
 594         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 595         const struct iovec              *free_iovec;
 596         struct iov_iter                 iter;
 597         size_t                          bytes_done;
 598         struct wait_page_queue          wpq;
 599 };
 600
 601 enum {
 602         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 603         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 604         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 605         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 606         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 607         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 608
 609         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 610         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 611         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 612         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 613         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 614         REQ_F_ISREG_BIT,
 615         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 616         REQ_F_POLLED_BIT,
 617         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 618         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 619         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 620         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 621
 622         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 623         __REQ_F_LAST_BIT,
 624 };
 625
 626 enum {
 627         /* ctx owns file */
 628         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 629         /* drain existing IO first */
 630         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 631         /* linked sqes */
 632         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 633         /* doesn't sever on completion < 0 */
 634         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 635         /* IOSQE_ASYNC */
 636         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 637         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 638         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 639
 640         /* fail rest of links */
 641         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 642         /* on inflight list */
 643         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 644         /* read/write uses file position */
 645         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 646         /* must not punt to workers */
 647         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 648         /* has or had linked timeout */
 649         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 650         /* regular file */
 651         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 652         /* needs cleanup */
 653         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 654         /* already went through poll handler */
 655         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 656         /* buffer already selected */
 657         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 658         /* doesn't need file table for this request */
 659         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 660         /* io_wq_work is initialized */
 661         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 662         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 663         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 664 };
 665
 666 struct async_poll {
 667         struct io_poll_iocb     poll;
 668         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 669 };
 670
 671 /*
 672  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 673  * as the first entry in their struct definition. So you can
 674  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 675  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 676  */
 677 struct io_kiocb {
 678         union {
 679                 struct file             *file;
 680                 struct io_rw            rw;
 681                 struct io_poll_iocb     poll;
 682                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 683                 struct io_accept        accept;
 684                 struct io_sync          sync;
 685                 struct io_cancel        cancel;
 686                 struct io_timeout       timeout;
 687                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 688                 struct io_connect       connect;
 689                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 690                 struct io_open          open;
 691                 struct io_close         close;
 692                 struct io_files_update  files_update;
 693                 struct io_fadvise       fadvise;
 694                 struct io_madvise       madvise;
 695                 struct io_epoll         epoll;
 696                 struct io_splice        splice;
 697                 struct io_provide_buf   pbuf;
 698                 struct io_statx         statx;
 699                 struct io_shutdown      shutdown;
 700                 struct io_rename        rename;
 701                 struct io_unlink        unlink;
 702                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 703                 struct io_completion    compl;
 704         };
 705
 706         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 707         void                            *async_data;
 708         u8                              opcode;
 709         /* polled IO has completed */
 710         u8                              iopoll_completed;
 711
 712         u16                             buf_index;
 713         u32                             result;
 714
 715         struct io_ring_ctx              *ctx;
 716         unsigned int                    flags;
 717         refcount_t                      refs;
 718         struct task_struct              *task;
 719         u64                             user_data;
 720
 721         struct io_kiocb                 *link;
 722         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 723
 724         /*
 725          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 726          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 727          */
 728         struct list_head                inflight_entry;
 729         struct callback_head            task_work;
 730         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 731         struct hlist_node               hash_node;
 732         struct async_poll               *apoll;
 733         struct io_wq_work               work;
 734 };
 735
 736 struct io_defer_entry {
 737         struct list_head        list;
 738         struct io_kiocb         *req;
 739         u32                     seq;
 740 };
 741
 742 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 743
 744 struct io_comp_state {
 745         unsigned int            nr;
 746         struct list_head        list;
 747         struct io_ring_ctx      *ctx;
 748 };
 749
 750 struct io_submit_state {
 751         struct blk_plug         plug;
 752
 753         /*
 754          * io_kiocb alloc cache
 755          */
 756         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 757         unsigned int            free_reqs;
 758
 759         bool                    plug_started;
 760
 761         /*
 762          * Batch completion logic
 763          */
 764         struct io_comp_state    comp;
 765
 766         /*
 767          * File reference cache
 768          */
 769         struct file             *file;
 770         unsigned int            fd;
 771         unsigned int            file_refs;
 772         unsigned int            ios_left;
 773 };
 774
 775 struct io_op_def {
 776         /* needs req->file assigned */
 777         unsigned                needs_file : 1;
 778         /* don't fail if file grab fails */
 779         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 780         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 781         unsigned                hash_reg_file : 1;
 782         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 783         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 784         /* opcode is not supported by this kernel */
 785         unsigned                not_supported : 1;
 786         /* set if opcode supports polled "wait" */
 787         unsigned                pollin : 1;
 788         unsigned                pollout : 1;
 789         /* op supports buffer selection */
 790         unsigned                buffer_select : 1;
 791         /* must always have async data allocated */
 792         unsigned                needs_async_data : 1;
 793         /* should block plug */
 794         unsigned                plug : 1;
 795         /* size of async data needed, if any */
 796         unsigned short          async_size;
 797         unsigned                work_flags;
 798 };
 799
 800 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 801         [IORING_OP_NOP] = {},
 802         [IORING_OP_READV] = {
 803                 .needs_file             = 1,
 804                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 805                 .pollin                 = 1,
 806                 .buffer_select          = 1,
 807                 .needs_async_data       = 1,
 808                 .plug                   = 1,
 809                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 810                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 811         },
 812         [IORING_OP_WRITEV] = {
 813                 .needs_file             = 1,
 814                 .hash_reg_file          = 1,
 815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 816                 .pollout                = 1,
 817                 .needs_async_data       = 1,
 818                 .plug                   = 1,
 819                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 820                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 821                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 822         },
 823         [IORING_OP_FSYNC] = {
 824                 .needs_file             = 1,
 825                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 826         },
 827         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 828                 .needs_file             = 1,
 829                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 830                 .pollin                 = 1,
 831                 .plug                   = 1,
 832                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 833                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 834         },
 835         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 836                 .needs_file             = 1,
 837                 .hash_reg_file          = 1,
 838                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 839                 .pollout                = 1,
 840                 .plug                   = 1,
 841                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 843                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 844         },
 845         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 846                 .needs_file             = 1,
 847                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 848         },
 849         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 850         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 851                 .needs_file             = 1,
 852                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 853         },
 854         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 855                 .needs_file             = 1,
 856                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 857                 .pollout                = 1,
 858                 .needs_async_data       = 1,
 859                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 861                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 862         },
 863         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 864                 .needs_file             = 1,
 865                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 866                 .pollin                 = 1,
 867                 .buffer_select          = 1,
 868                 .needs_async_data       = 1,
 869                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 870                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 871                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 872         },
 873         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 874                 .needs_async_data       = 1,
 875                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 876                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 877         },
 878         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 879                 /* used by timeout updates' prep() */
 880                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 881         },
 882         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 883                 .needs_file             = 1,
 884                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 885                 .pollin                 = 1,
 886                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 887         },
 888         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 889         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 890                 .needs_async_data       = 1,
 891                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 892                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 893         },
 894         [IORING_OP_CONNECT] = {
 895                 .needs_file             = 1,
 896                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 897                 .pollout                = 1,
 898                 .needs_async_data       = 1,
 899                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 900                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 901         },
 902         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 903                 .needs_file             = 1,
 904                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 905         },
 906         [IORING_OP_OPENAT] = {
 907                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 908                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
 909         },
 910         [IORING_OP_CLOSE] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .needs_file_no_error    = 1,
 913                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 914         },
 915         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 916                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 917         },
 918         [IORING_OP_STATX] = {
 919                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 920                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 921         },
 922         [IORING_OP_READ] = {
 923                 .needs_file             = 1,
 924                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 925                 .pollin                 = 1,
 926                 .buffer_select          = 1,
 927                 .plug                   = 1,
 928                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 929                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 930         },
 931         [IORING_OP_WRITE] = {
 932                 .needs_file             = 1,
 933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 934                 .pollout                = 1,
 935                 .plug                   = 1,
 936                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 937                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 938                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 939         },
 940         [IORING_OP_FADVISE] = {
 941                 .needs_file             = 1,
 942                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 943         },
 944         [IORING_OP_MADVISE] = {
 945                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 946         },
 947         [IORING_OP_SEND] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollout                = 1,
 951                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 952         },
 953         [IORING_OP_RECV] = {
 954                 .needs_file             = 1,
 955                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 956                 .pollin                 = 1,
 957                 .buffer_select          = 1,
 958                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 959         },
 960         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 961                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 962                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 963         },
 964         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 965                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 966                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 967         },
 968         [IORING_OP_SPLICE] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970                 .hash_reg_file          = 1,
 971                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 972                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 973         },
 974         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 975         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 976         [IORING_OP_TEE] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978                 .hash_reg_file          = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980         },
 981         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 982                 .needs_file             = 1,
 983         },
 984         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
 985                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 986                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 987         },
 988         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
 989                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 990                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 991         },
 992 };
 993
 994 enum io_mem_account {
 995         ACCT_LOCKED,
 996         ACCT_PINNED,
 997 };
 998
 999 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1000                                             struct task_struct *task);
1001
1002 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node);
1003 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
1004                         struct io_ring_ctx *ctx);
1005
1006 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
1007                              struct io_comp_state *cs);
1008 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1009 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1010 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1011 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1012 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1013 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1014 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1015 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1016                                  struct io_uring_files_update *ip,
1017                                  unsigned nr_args);
1018 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1019 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1020                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1021 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
1022 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
1023
1024 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1025                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
1026                                bool needs_lock);
1027 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1028                              const struct iovec *fast_iov,
1029                              struct iov_iter *iter, bool force);
1030 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req);
1031 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1032
1033 static struct kmem_cache *req_cachep;
1034
1035 static const struct file_operations io_uring_fops;
1036
1037 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1038 {
1039 #if defined(CONFIG_UNIX)
1040         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1041                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1042
1043                 return ctx->ring_sock->sk;
1044         }
1045 #endif
1046         return NULL;
1047 }
1048 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1049
1050 #define io_for_each_link(pos, head) \
1051         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1052
1053 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1054 {
1055         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1056                 __io_clean_op(req);
1057 }
1058
1059 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1060 {
1061         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1062
1063         if (!req->fixed_file_refs) {
1064                 req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1065                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
1066         }
1067 }
1068
1069 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1070                           struct task_struct *task,
1071                           struct files_struct *files)
1072 {
1073         struct io_kiocb *req;
1074
1075         if (task && head->task != task) {
1076                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1077                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1078                         return true;
1079                 return false;
1080         }
1081         if (!files)
1082                 return true;
1083
1084         io_for_each_link(req, head) {
1085                 if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1086                         continue;
1087                 if (req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops)
1088                         return true;
1089                 if ((req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1090                     req->work.identity->files == files)
1091                         return true;
1092         }
1093         return false;
1094 }
1095
1096 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1097 {
1098         struct files_struct *files = current->files;
1099         struct mm_struct *mm = current->mm;
1100
1101         if (mm) {
1102                 kthread_unuse_mm(mm);
1103                 mmput(mm);
1104                 current->mm = NULL;
1105         }
1106         if (files) {
1107                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1108
1109                 task_lock(current);
1110                 current->files = NULL;
1111                 current->nsproxy = NULL;
1112                 task_unlock(current);
1113                 put_files_struct(files);
1114                 put_nsproxy(nsproxy);
1115         }
1116 }
1117
1118 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1119 {
1120         if (current->flags & PF_EXITING)
1121                 return -EFAULT;
1122
1123         if (!current->files) {
1124                 struct files_struct *files;
1125                 struct nsproxy *nsproxy;
1126
1127                 task_lock(ctx->sqo_task);
1128                 files = ctx->sqo_task->files;
1129                 if (!files) {
1130                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1131                         return -EOWNERDEAD;
1132                 }
1133                 atomic_inc(&files->count);
1134                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1135                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1136                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1137
1138                 task_lock(current);
1139                 current->files = files;
1140                 current->nsproxy = nsproxy;
1141                 task_unlock(current);
1142         }
1143         return 0;
1144 }
1145
1146 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1147 {
1148         struct mm_struct *mm;
1149
1150         if (current->flags & PF_EXITING)
1151                 return -EFAULT;
1152         if (current->mm)
1153                 return 0;
1154
1155         /* Should never happen */
1156         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1157                 return -EFAULT;
1158
1159         task_lock(ctx->sqo_task);
1160         mm = ctx->sqo_task->mm;
1161         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1162                 mm = NULL;
1163         task_unlock(ctx->sqo_task);
1164
1165         if (mm) {
1166                 kthread_use_mm(mm);
1167                 return 0;
1168         }
1169
1170         return -EFAULT;
1171 }
1172
1173 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1174                                          struct io_kiocb *req)
1175 {
1176         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1177         int ret;
1178
1179         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1180                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1181                 if (unlikely(ret))
1182                         return ret;
1183         }
1184
1185         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1186                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1187                 if (unlikely(ret))
1188                         return ret;
1189         }
1190
1191         return 0;
1192 }
1193
1194 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1195                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1196
1197 {
1198 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1199         /* puts the old one when swapping */
1200         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1201                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1202                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1203         }
1204 #endif
1205 }
1206
1207 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1208 {
1209 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1210         kthread_associate_blkcg(NULL);
1211 #endif
1212 }
1213
1214 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1217                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1222  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1223  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1224  */
1225 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1226 {
1227         id->files = current->files;
1228         id->mm = current->mm;
1229 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1230         rcu_read_lock();
1231         id->blkcg_css = blkcg_css();
1232         rcu_read_unlock();
1233 #endif
1234         id->creds = current_cred();
1235         id->nsproxy = current->nsproxy;
1236         id->fs = current->fs;
1237         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1238 #ifdef CONFIG_AUDIT
1239         id->loginuid = current->loginuid;
1240         id->sessionid = current->sessionid;
1241 #endif
1242         refcount_set(&id->count, 1);
1243 }
1244
1245 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1246 {
1247         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1248         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1253  * touch any members of io_wq_work.
1254  */
1255 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1256 {
1257         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1258
1259         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1260                 return;
1261
1262         __io_req_init_async(req);
1263
1264         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1265         req->work.identity = tctx->identity;
1266         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1267                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1268 }
1269
1270 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1271 {
1272         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1273 }
1274
1275 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1276 {
1277         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1278
1279         complete(&ctx->ref_comp);
1280 }
1281
1282 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1283 {
1284         return !req->timeout.off;
1285 }
1286
1287 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1288 {
1289         struct io_ring_ctx *ctx;
1290         int hash_bits;
1291
1292         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1293         if (!ctx)
1294                 return NULL;
1295
1296         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1297         if (!ctx->fallback_req)
1298                 goto err;
1299
1300         /*
1301          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1302          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1303          */
1304         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1305         hash_bits -= 5;
1306         if (hash_bits <= 0)
1307                 hash_bits = 1;
1308         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1309         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1310                                         GFP_KERNEL);
1311         if (!ctx->cancel_hash)
1312                 goto err;
1313         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1314
1315         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1316                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1317                 goto err;
1318
1319         ctx->flags = p->flags;
1320         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1321         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1322         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1323         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1324         init_completion(&ctx->ref_comp);
1325         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1326         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1327         idr_init(&ctx->personality_idr);
1328         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1329         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1330         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1331         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1332         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1333         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1334         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1335         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1336         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1337         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1338         return ctx;
1339 err:
1340         if (ctx->fallback_req)
1341                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1342         kfree(ctx->cancel_hash);
1343         kfree(ctx);
1344         return NULL;
1345 }
1346
1347 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1348 {
1349         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1350                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1351
1352                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1353                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1354         }
1355
1356         return false;
1357 }
1358
1359 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1360 {
1361         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1362
1363         /* order cqe stores with ring update */
1364         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1365 }
1366
1367 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1368 {
1369         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1370                 return;
1371         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1372                 kfree(req->work.identity);
1373 }
1374
1375 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1376 {
1377         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1378                 return;
1379
1380         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1381
1382         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1383                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1384                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1385         }
1386 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1387         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1388                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1389                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1390         }
1391 #endif
1392         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1393                 put_cred(req->work.identity->creds);
1394                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1395         }
1396         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1397                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1398
1399                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1400                 if (--fs->users)
1401                         fs = NULL;
1402                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1403                 if (fs)
1404                         free_fs_struct(fs);
1405                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1406         }
1407         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1408                 io_req_drop_files(req);
1409
1410         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1415  * the current context.
1416  */
1417 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1418 {
1419         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1420         const struct cred *creds = NULL;
1421         struct io_identity *id;
1422
1423         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1424                 creds = req->work.identity->creds;
1425
1426         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1427         if (unlikely(!id)) {
1428                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1429                 return false;
1430         }
1431
1432         /*
1433          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1434          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1435          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1436          * that one separately.
1437          */
1438         io_init_identity(id);
1439         if (creds)
1440                 id->creds = creds;
1441
1442         /* add one for this request */
1443         refcount_inc(&id->count);
1444
1445         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1446         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1447             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1448                 kfree(tctx->identity);
1449         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1450             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1451                 kfree(req->work.identity);
1452
1453         req->work.identity = id;
1454         tctx->identity = id;
1455         return true;
1456 }
1457
1458 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1459 {
1460         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1461         struct io_identity *id = req->work.identity;
1462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1463
1464         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1465                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1466                         return false;
1467                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1468         }
1469 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1470         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1471             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1472                 rcu_read_lock();
1473                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1474                         rcu_read_unlock();
1475                         return false;
1476                 }
1477                 /*
1478                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1479                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1480                  */
1481                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1482                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1483                 rcu_read_unlock();
1484         }
1485 #endif
1486         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1487                 if (id->creds != current_cred())
1488                         return false;
1489                 get_cred(id->creds);
1490                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1491         }
1492 #ifdef CONFIG_AUDIT
1493         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1494             current->sessionid != id->sessionid)
1495                 return false;
1496 #endif
1497         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1498             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1499                 if (current->fs != id->fs)
1500                         return false;
1501                 spin_lock(&id->fs->lock);
1502                 if (!id->fs->in_exec) {
1503                         id->fs->users++;
1504                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1505                 } else {
1506                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1507                 }
1508                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1509         }
1510         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1511             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1512             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1513                 if (id->files != current->files ||
1514                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1515                         return false;
1516                 atomic_inc(&id->files->count);
1517                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1518
1519                 if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1520                         req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1521
1522                         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1523                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1524                         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1525                 }
1526                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1527         }
1528         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1529             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1530                 if (id->mm != current->mm)
1531                         return false;
1532                 mmgrab(id->mm);
1533                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1534         }
1535
1536         return true;
1537 }
1538
1539 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1540 {
1541         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1542         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1543
1544         io_req_init_async(req);
1545
1546         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1547                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1548
1549         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1550                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1551                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1552         } else {
1553                 if (def->unbound_nonreg_file)
1554                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1555         }
1556
1557         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1558         if (io_grab_identity(req))
1559                 return;
1560
1561         if (!io_identity_cow(req))
1562                 return;
1563
1564         /* can't fail at this point */
1565         if (!io_grab_identity(req))
1566                 WARN_ON(1);
1567 }
1568
1569 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1570 {
1571         struct io_kiocb *cur;
1572
1573         io_for_each_link(cur, req)
1574                 io_prep_async_work(cur);
1575 }
1576
1577 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1578 {
1579         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1580         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1581
1582         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1583                                         &req->work, req->flags);
1584         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1585         return link;
1586 }
1587
1588 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1589 {
1590         struct io_kiocb *link;
1591
1592         /* init ->work of the whole link before punting */
1593         io_prep_async_link(req);
1594         link = __io_queue_async_work(req);
1595
1596         if (link)
1597                 io_queue_linked_timeout(link);
1598 }
1599
1600 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1601 {
1602         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1603         int ret;
1604
1605         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1606         if (ret != -1) {
1607                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1608                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1609                 list_del_init(&req->timeout.list);
1610                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1611                 io_put_req_deferred(req, 1);
1612         }
1613 }
1614
1615 /*
1616  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1617  */
1618 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1619                              struct files_struct *files)
1620 {
1621         struct io_kiocb *req, *tmp;
1622         int canceled = 0;
1623
1624         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1625         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1626                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1627                         io_kill_timeout(req);
1628                         canceled++;
1629                 }
1630         }
1631         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1632         return canceled != 0;
1633 }
1634
1635 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1636 {
1637         do {
1638                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1639                                                 struct io_defer_entry, list);
1640
1641                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1642                         break;
1643                 list_del_init(&de->list);
1644                 io_req_task_queue(de->req);
1645                 kfree(de);
1646         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1647 }
1648
1649 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1650 {
1651         u32 seq;
1652
1653         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1654                 return;
1655
1656         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1657
1658         do {
1659                 u32 events_needed, events_got;
1660                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1661                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1662
1663                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1664                         break;
1665
1666                 /*
1667                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1668                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1669                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1670                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1671                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1672                  */
1673                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1674                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1675                 if (events_got < events_needed)
1676                         break;
1677
1678                 list_del_init(&req->timeout.list);
1679                 io_kill_timeout(req);
1680         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1681
1682         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1683 }
1684
1685 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1686 {
1687         io_flush_timeouts(ctx);
1688         __io_commit_cqring(ctx);
1689
1690         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1691                 __io_queue_deferred(ctx);
1692 }
1693
1694 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1695 {
1696         struct io_rings *r = ctx->rings;
1697
1698         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1699 }
1700
1701 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1702 {
1703         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1704         unsigned tail;
1705
1706         tail = ctx->cached_cq_tail;
1707         /*
1708          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1709          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1710          * fill the cq entry
1711          */
1712         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1713                 return NULL;
1714
1715         ctx->cached_cq_tail++;
1716         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1717 }
1718
1719 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1720 {
1721         if (!ctx->cq_ev_fd)
1722                 return false;
1723         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1724                 return false;
1725         if (!ctx->eventfd_async)
1726                 return true;
1727         return io_wq_current_is_worker();
1728 }
1729
1730 static inline unsigned __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1731 {
1732         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1733 }
1734
1735 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1736 {
1737         /* see waitqueue_active() comment */
1738         smp_mb();
1739
1740         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1741                 wake_up(&ctx->wait);
1742         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1743                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1744         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1745                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1746         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1747                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1748                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1749         }
1750 }
1751
1752 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1753 {
1754         /* see waitqueue_active() comment */
1755         smp_mb();
1756
1757         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1758                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1759                         wake_up(&ctx->wait);
1760         }
1761         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1762                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1763         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1764                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1765                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1766         }
1767 }
1768
1769 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1770 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1771                                        struct task_struct *tsk,
1772                                        struct files_struct *files)
1773 {
1774         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1775         struct io_kiocb *req, *tmp;
1776         struct io_uring_cqe *cqe;
1777         unsigned long flags;
1778         bool all_flushed, posted;
1779         LIST_HEAD(list);
1780
1781         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1782                 return false;
1783
1784         posted = false;
1785         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1786         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1787                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1788                         continue;
1789
1790                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1791                 if (!cqe && !force)
1792                         break;
1793
1794                 list_move(&req->compl.list, &list);
1795                 if (cqe) {
1796                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1797                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1798                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1799                 } else {
1800                         ctx->cached_cq_overflow++;
1801                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1802                                    ctx->cached_cq_overflow);
1803                 }
1804                 posted = true;
1805         }
1806
1807         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1808         if (all_flushed) {
1809                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1810                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1811                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1812         }
1813
1814         if (posted)
1815                 io_commit_cqring(ctx);
1816         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1817         if (posted)
1818                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1819
1820         while (!list_empty(&list)) {
1821                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1822                 list_del(&req->compl.list);
1823                 io_put_req(req);
1824         }
1825
1826         return all_flushed;
1827 }
1828
1829 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1830                                      struct task_struct *tsk,
1831                                      struct files_struct *files)
1832 {
1833         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1834                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1835                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1836                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1837                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1838                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1839                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1840         }
1841 }
1842
1843 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1844 {
1845         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1846         struct io_uring_cqe *cqe;
1847
1848         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1849
1850         /*
1851          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1852          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1853          * the ring.
1854          */
1855         cqe = io_get_cqring(ctx);
1856         if (likely(cqe)) {
1857                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1858                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1859                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1860         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1861                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1862                 /*
1863                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1864                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1865                  * to drop it on the floor.
1866                  */
1867                 ctx->cached_cq_overflow++;
1868                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1869         } else {
1870                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1871                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1872                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1873                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1874                 }
1875                 io_clean_op(req);
1876                 req->result = res;
1877                 req->compl.cflags = cflags;
1878                 refcount_inc(&req->refs);
1879                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1880         }
1881 }
1882
1883 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1884 {
1885         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1886 }
1887
1888 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1889 {
1890         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1891         unsigned long flags;
1892
1893         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1894         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1895         io_commit_cqring(ctx);
1896         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1897
1898         io_cqring_ev_posted(ctx);
1899 }
1900
1901 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1902 {
1903         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1904
1905         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1906         while (!list_empty(&cs->list)) {
1907                 struct io_kiocb *req;
1908
1909                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1910                 list_del(&req->compl.list);
1911                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1912
1913                 /*
1914                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1915                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1916                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1917                  */
1918                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1919                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1920                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1921                         io_put_req(req);
1922                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1923                 } else {
1924                         io_put_req(req);
1925                 }
1926         }
1927         io_commit_cqring(ctx);
1928         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1929
1930         io_cqring_ev_posted(ctx);
1931         cs->nr = 0;
1932 }
1933
1934 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1935                               struct io_comp_state *cs)
1936 {
1937         if (!cs) {
1938                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1939                 io_put_req(req);
1940         } else {
1941                 io_clean_op(req);
1942                 req->result = res;
1943                 req->compl.cflags = cflags;
1944                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1945                 if (++cs->nr >= 32)
1946                         io_submit_flush_completions(cs);
1947         }
1948 }
1949
1950 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1951 {
1952         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1953 }
1954
1955 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1956 {
1957         return req == (struct io_kiocb *)
1958                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1959 }
1960
1961 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1962 {
1963         struct io_kiocb *req;
1964
1965         req = ctx->fallback_req;
1966         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1967                 return req;
1968
1969         return NULL;
1970 }
1971
1972 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1973                                      struct io_submit_state *state)
1974 {
1975         if (!state->free_reqs) {
1976                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1977                 size_t sz;
1978                 int ret;
1979
1980                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1981                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1982
1983                 /*
1984                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1985                  * retry single alloc to be on the safe side.
1986                  */
1987                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1988                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1989                         if (!state->reqs[0])
1990                                 goto fallback;
1991                         ret = 1;
1992                 }
1993                 state->free_reqs = ret;
1994         }
1995
1996         state->free_reqs--;
1997         return state->reqs[state->free_reqs];
1998 fallback:
1999         return io_get_fallback_req(ctx);
2000 }
2001
2002 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
2003                           bool fixed)
2004 {
2005         if (!fixed)
2006                 fput(file);
2007 }
2008
2009 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2010 {
2011         io_clean_op(req);
2012
2013         if (req->async_data)
2014                 kfree(req->async_data);
2015         if (req->file)
2016                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
2017         if (req->fixed_file_refs)
2018                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
2019         io_req_clean_work(req);
2020 }
2021
2022 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2023 {
2024         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
2025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2026
2027         io_dismantle_req(req);
2028
2029         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
2030         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2031                 wake_up(&tctx->wait);
2032         put_task_struct(req->task);
2033
2034         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
2035                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2036         else
2037                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
2038         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2039 }
2040
2041 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2042 {
2043         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2044
2045         req->link = nxt->link;
2046         nxt->link = NULL;
2047 }
2048
2049 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2050 {
2051         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2052         struct io_kiocb *link;
2053         bool cancelled = false;
2054         unsigned long flags;
2055
2056         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2057         link = req->link;
2058
2059         /*
2060          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
2061          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
2062          */
2063         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
2064                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2065                 int ret;
2066
2067                 io_remove_next_linked(req);
2068                 link->timeout.head = NULL;
2069                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
2070                 if (ret != -1) {
2071                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2072                         io_commit_cqring(ctx);
2073                         cancelled = true;
2074                 }
2075         }
2076         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2077         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2078
2079         if (cancelled) {
2080                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2081                 io_put_req(link);
2082         }
2083 }
2084
2085
2086 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2087 {
2088         struct io_kiocb *link, *nxt;
2089         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2090         unsigned long flags;
2091
2092         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2093         link = req->link;
2094         req->link = NULL;
2095
2096         while (link) {
2097                 nxt = link->link;
2098                 link->link = NULL;
2099
2100                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2101                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2102
2103                 /*
2104                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2105                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2106                  * work.fs->lock.
2107                  */
2108                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2109                         io_put_req_deferred(link, 2);
2110                 else
2111                         io_double_put_req(link);
2112                 link = nxt;
2113         }
2114         io_commit_cqring(ctx);
2115         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2116
2117         io_cqring_ev_posted(ctx);
2118 }
2119
2120 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2121 {
2122         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2123                 io_kill_linked_timeout(req);
2124
2125         /*
2126          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2127          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2128          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2129          * of the chain.
2130          */
2131         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2132                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2133
2134                 req->link = NULL;
2135                 return nxt;
2136         }
2137         io_fail_links(req);
2138         return NULL;
2139 }
2140
2141 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2142 {
2143         if (likely(!(req->link) && !(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)))
2144                 return NULL;
2145         return __io_req_find_next(req);
2146 }
2147
2148 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2149 {
2150         struct task_struct *tsk = req->task;
2151         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2152         enum task_work_notify_mode notify;
2153         int ret;
2154
2155         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2156                 return -ESRCH;
2157
2158         /*
2159          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2160          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2161          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2162          * will do the job.
2163          */
2164         notify = TWA_NONE;
2165         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2166                 notify = TWA_SIGNAL;
2167
2168         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2169         if (!ret)
2170                 wake_up_process(tsk);
2171
2172         return ret;
2173 }
2174
2175 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2176 {
2177         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2178
2179         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2180         io_cqring_fill_event(req, error);
2181         io_commit_cqring(ctx);
2182         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2183
2184         io_cqring_ev_posted(ctx);
2185         req_set_fail_links(req);
2186         io_double_put_req(req);
2187 }
2188
2189 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2190 {
2191         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2192         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2193
2194         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2195         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2196 }
2197
2198 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2199 {
2200         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2201
2202         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2203         if (!ctx->sqo_dead &&
2204             !__io_sq_thread_acquire_mm(ctx) &&
2205             !__io_sq_thread_acquire_files(ctx))
2206                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2207         else
2208                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2209         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2210
2211         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2212                 io_sq_thread_drop_mm_files();
2213 }
2214
2215 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2216 {
2217         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2218         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2219
2220         __io_req_task_submit(req);
2221         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2222 }
2223
2224 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2225 {
2226         int ret;
2227
2228         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2229         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2230
2231         ret = io_req_task_work_add(req);
2232         if (unlikely(ret)) {
2233                 struct task_struct *tsk;
2234
2235                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2236                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2237                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2238                 wake_up_process(tsk);
2239         }
2240 }
2241
2242 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2243 {
2244         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2245
2246         if (nxt)
2247                 io_req_task_queue(nxt);
2248 }
2249
2250 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2251 {
2252         io_queue_next(req);
2253         __io_free_req(req);
2254 }
2255
2256 struct req_batch {
2257         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2258         int to_free;
2259
2260         struct task_struct      *task;
2261         int                     task_refs;
2262 };
2263
2264 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2265 {
2266         rb->to_free = 0;
2267         rb->task_refs = 0;
2268         rb->task = NULL;
2269 }
2270
2271 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2272                                       struct req_batch *rb)
2273 {
2274         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2275         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2276         rb->to_free = 0;
2277 }
2278
2279 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2280                                      struct req_batch *rb)
2281 {
2282         if (rb->to_free)
2283                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2284         if (rb->task) {
2285                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2286
2287                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2288                 if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2289                         wake_up(&tctx->wait);
2290                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2291                 rb->task = NULL;
2292         }
2293 }
2294
2295 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2296 {
2297         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2298                 io_free_req(req);
2299                 return;
2300         }
2301         io_queue_next(req);
2302
2303         if (req->task != rb->task) {
2304                 if (rb->task) {
2305                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2306
2307                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2308                         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2309                                 wake_up(&tctx->wait);
2310                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2311                 }
2312                 rb->task = req->task;
2313                 rb->task_refs = 0;
2314         }
2315         rb->task_refs++;
2316
2317         io_dismantle_req(req);
2318         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2319         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2320                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2321 }
2322
2323 /*
2324  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2325  * was the last reference to this request.
2326  */
2327 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2328 {
2329         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2330
2331         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2332                 nxt = io_req_find_next(req);
2333                 __io_free_req(req);
2334         }
2335         return nxt;
2336 }
2337
2338 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2339 {
2340         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2341                 io_free_req(req);
2342 }
2343
2344 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2345 {
2346         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2347
2348         io_free_req(req);
2349 }
2350
2351 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2352 {
2353         int ret;
2354
2355         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2356         ret = io_req_task_work_add(req);
2357         if (unlikely(ret)) {
2358                 struct task_struct *tsk;
2359
2360                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2361                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2362                 wake_up_process(tsk);
2363         }
2364 }
2365
2366 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2367 {
2368         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2369                 io_free_req_deferred(req);
2370 }
2371
2372 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2373 {
2374         struct io_kiocb *nxt;
2375
2376         /*
2377          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2378          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2379          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2380          */
2381         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2382                 return NULL;
2383
2384         nxt = io_req_find_next(req);
2385         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2386 }
2387
2388 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2389 {
2390         /* drop both submit and complete references */
2391         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2392                 io_free_req(req);
2393 }
2394
2395 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2396 {
2397         /* See comment at the top of this file */
2398         smp_rmb();
2399         return __io_cqring_events(ctx);
2400 }
2401
2402 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2403 {
2404         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2405
2406         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2407         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2408 }
2409
2410 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2411 {
2412         unsigned int cflags;
2413
2414         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2415         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2416         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2417         kfree(kbuf);
2418         return cflags;
2419 }
2420
2421 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2422 {
2423         struct io_buffer *kbuf;
2424
2425         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2426         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2427 }
2428
2429 static inline bool io_run_task_work(void)
2430 {
2431         /*
2432          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2433          * not add work to such a task.
2434          */
2435         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2436                 return false;
2437         if (current->task_works) {
2438                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2439                 task_work_run();
2440                 return true;
2441         }
2442
2443         return false;
2444 }
2445
2446 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2447 {
2448         struct io_kiocb *req;
2449
2450         do {
2451                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2452                 list_del(&req->inflight_entry);
2453                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2454         } while (!list_empty(again));
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Find and free completed poll iocbs
2459  */
2460 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2461                                struct list_head *done)
2462 {
2463         struct req_batch rb;
2464         struct io_kiocb *req;
2465         LIST_HEAD(again);
2466
2467         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2468         smp_rmb();
2469
2470         io_init_req_batch(&rb);
2471         while (!list_empty(done)) {
2472                 int cflags = 0;
2473
2474                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2475                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2476                         req->result = 0;
2477                         req->iopoll_completed = 0;
2478                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2479                         continue;
2480                 }
2481                 list_del(&req->inflight_entry);
2482
2483                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2484                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2485
2486                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2487                 (*nr_events)++;
2488
2489                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2490                         io_req_free_batch(&rb, req);
2491         }
2492
2493         io_commit_cqring(ctx);
2494         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2495         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2496
2497         if (!list_empty(&again))
2498                 io_iopoll_queue(&again);
2499 }
2500
2501 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2502                         long min)
2503 {
2504         struct io_kiocb *req, *tmp;
2505         LIST_HEAD(done);
2506         bool spin;
2507         int ret;
2508
2509         /*
2510          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2511          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2512          */
2513         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2514
2515         ret = 0;
2516         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2517                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2518
2519                 /*
2520                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2521                  * If we find a request that requires polling, break out
2522                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2523                  */
2524                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2525                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2526                         continue;
2527                 }
2528                 if (!list_empty(&done))
2529                         break;
2530
2531                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2532                 if (ret < 0)
2533                         break;
2534
2535                 /* iopoll may have completed current req */
2536                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2537                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2538
2539                 if (ret && spin)
2540                         spin = false;
2541                 ret = 0;
2542         }
2543
2544         if (!list_empty(&done))
2545                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2546
2547         return ret;
2548 }
2549
2550 /*
2551  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2552  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2553  * as a non-spinning completion check.
2554  */
2555 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2556                                 long min)
2557 {
2558         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2559                 int ret;
2560
2561                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2562                 if (ret < 0)
2563                         return ret;
2564                 if (*nr_events >= min)
2565                         return 0;
2566         }
2567
2568         return 1;
2569 }
2570
2571 /*
2572  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2573  * find and complete them.
2574  */
2575 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2576 {
2577         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2578                 return;
2579
2580         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2581         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2582                 unsigned int nr_events = 0;
2583
2584                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2585
2586                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2587                 if (nr_events == 0)
2588                         break;
2589                 /*
2590                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2591                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2592                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2593                  */
2594                 if (need_resched()) {
2595                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2596                         cond_resched();
2597                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2598                 }
2599         }
2600         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2601 }
2602
2603 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2604 {
2605         unsigned int nr_events = 0;
2606         int iters = 0, ret = 0;
2607
2608         /*
2609          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2610          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2611          * that got punted to a workqueue.
2612          */
2613         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2614         do {
2615                 /*
2616                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2617                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2618                  * already triggered a CQE (eg in error).
2619                  */
2620                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2621                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2622                 if (io_cqring_events(ctx))
2623                         break;
2624
2625                 /*
2626                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2627                  * application entering polling for a command before it gets
2628                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2629                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2630                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2631                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2632                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2633                  * very same mutex.
2634                  */
2635                 if (!(++iters & 7)) {
2636                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2637                         io_run_task_work();
2638                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2639                 }
2640
2641                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2642                 if (ret <= 0)
2643                         break;
2644                 ret = 0;
2645         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2646
2647         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2648         return ret;
2649 }
2650
2651 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2652 {
2653         /*
2654          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2655          * thread.
2656          */
2657         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2658                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2659
2660                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2661         }
2662         file_end_write(req->file);
2663 }
2664
2665 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2666                                   struct io_comp_state *cs)
2667 {
2668         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2669         int cflags = 0;
2670
2671         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2672                 kiocb_end_write(req);
2673
2674         if (res != req->result)
2675                 req_set_fail_links(req);
2676         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2677                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2678         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2679 }
2680
2681 #ifdef CONFIG_BLOCK
2682 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2683 {
2684         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2685         ssize_t ret = -ECANCELED;
2686         struct iov_iter iter;
2687         int rw;
2688
2689         if (error) {
2690                 ret = error;
2691                 goto end_req;
2692         }
2693
2694         switch (req->opcode) {
2695         case IORING_OP_READV:
2696         case IORING_OP_READ_FIXED:
2697         case IORING_OP_READ:
2698                 rw = READ;
2699                 break;
2700         case IORING_OP_WRITEV:
2701         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2702         case IORING_OP_WRITE:
2703                 rw = WRITE;
2704                 break;
2705         default:
2706                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2707                                 req->opcode);
2708                 goto end_req;
2709         }
2710
2711         if (!req->async_data) {
2712                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2713                 if (ret < 0)
2714                         goto end_req;
2715                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2716                 if (!ret)
2717                         return true;
2718                 kfree(iovec);
2719         } else {
2720                 return true;
2721         }
2722 end_req:
2723         req_set_fail_links(req);
2724         return false;
2725 }
2726 #endif
2727
2728 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2729 {
2730 #ifdef CONFIG_BLOCK
2731         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2732         int ret;
2733
2734         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2735                 return false;
2736         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2737                 return false;
2738
2739         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2740
2741         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2742
2743         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2744                 refcount_inc(&req->refs);
2745                 io_queue_async_work(req);
2746                 return true;
2747         }
2748
2749 #endif
2750         return false;
2751 }
2752
2753 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2754                              struct io_comp_state *cs)
2755 {
2756         if (!io_rw_reissue(req, res))
2757                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2758 }
2759
2760 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2761 {
2762         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2763
2764         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2765 }
2766
2767 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2768 {
2769         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2770
2771         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2772                 kiocb_end_write(req);
2773
2774         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2775                 req_set_fail_links(req);
2776
2777         WRITE_ONCE(req->result, res);
2778         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2779         smp_wmb();
2780         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2781 }
2782
2783 /*
2784  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2785  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2786  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2787  * accessing the kiocb cookie.
2788  */
2789 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2790 {
2791         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2792
2793         /*
2794          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2795          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2796          * different devices.
2797          */
2798         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2799                 ctx->poll_multi_file = false;
2800         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2801                 struct io_kiocb *list_req;
2802
2803                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2804                                                 inflight_entry);
2805                 if (list_req->file != req->file)
2806                         ctx->poll_multi_file = true;
2807         }
2808
2809         /*
2810          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2811          * it to the front so we find it first.
2812          */
2813         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2814                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2815         else
2816                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2817
2818         /*
2819          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2820          * task context or in io worker task context. If current task context is
2821          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2822          */
2823         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2824             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2825                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2826 }
2827
2828 static inline void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2829 {
2830         fput_many(state->file, state->file_refs);
2831         state->file_refs = 0;
2832 }
2833
2834 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2835 {
2836         if (state->file_refs)
2837                 __io_state_file_put(state);
2838 }
2839
2840 /*
2841  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2842  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2843  * has more than one submission.
2844  */
2845 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2846 {
2847         if (!state)
2848                 return fget(fd);
2849
2850         if (state->file_refs) {
2851                 if (state->fd == fd) {
2852                         state->file_refs--;
2853                         return state->file;
2854                 }
2855                 __io_state_file_put(state);
2856         }
2857         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2858         if (unlikely(!state->file))
2859                 return NULL;
2860
2861         state->fd = fd;
2862         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2863         return state->file;
2864 }
2865
2866 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2867 {
2868         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2869 }
2870
2871 /*
2872  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2873  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2874  * inline.
2875  */
2876 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2877 {
2878         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2879
2880         if (S_ISBLK(mode)) {
2881                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2882                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2883                         return true;
2884                 return false;
2885         }
2886         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2887                 return true;
2888         if (S_ISREG(mode)) {
2889                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2890                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2891                     file->f_op != &io_uring_fops)
2892                         return true;
2893                 return false;
2894         }
2895
2896         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2897         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2898                 return true;
2899
2900         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2901                 return false;
2902
2903         if (rw == READ)
2904                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2905
2906         return file->f_op->write_iter != NULL;
2907 }
2908
2909 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2910 {
2911         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2912         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2913         unsigned ioprio;
2914         int ret;
2915
2916         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2917                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2918
2919         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2920         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2921                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2922                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2923         }
2924         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2925         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2926         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2927         if (unlikely(ret))
2928                 return ret;
2929
2930         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2931         if (ioprio) {
2932                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2933                 if (ret)
2934                         return ret;
2935
2936                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2937         } else
2938                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2939
2940         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2941         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2942                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2943
2944         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2945                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2946                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2947                         return -EOPNOTSUPP;
2948
2949                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2950                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2951                 req->iopoll_completed = 0;
2952         } else {
2953                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2954                         return -EINVAL;
2955                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2956         }
2957
2958         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2959         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2960         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2961         return 0;
2962 }
2963
2964 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2965 {
2966         switch (ret) {
2967         case -EIOCBQUEUED:
2968                 break;
2969         case -ERESTARTSYS:
2970         case -ERESTARTNOINTR:
2971         case -ERESTARTNOHAND:
2972         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2973                 /*
2974                  * We can't just restart the syscall, since previously
2975                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2976                  * IO with EINTR.
2977                  */
2978                 ret = -EINTR;
2979                 fallthrough;
2980         default:
2981                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2982         }
2983 }
2984
2985 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2986                        struct io_comp_state *cs)
2987 {
2988         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2989         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2990
2991         /* add previously done IO, if any */
2992         if (io && io->bytes_done > 0) {
2993                 if (ret < 0)
2994                         ret = io->bytes_done;
2995                 else
2996                         ret += io->bytes_done;
2997         }
2998
2999         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
3000                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
3001         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
3002                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
3003         else
3004                 io_rw_done(kiocb, ret);
3005 }
3006
3007 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
3008                                struct iov_iter *iter)
3009 {
3010         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3011         size_t len = req->rw.len;
3012         struct io_mapped_ubuf *imu;
3013         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3014         size_t offset;
3015         u64 buf_addr;
3016
3017         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3018                 return -EFAULT;
3019         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3020         imu = &ctx->user_bufs[index];
3021         buf_addr = req->rw.addr;
3022
3023         /* overflow */
3024         if (buf_addr + len < buf_addr)
3025                 return -EFAULT;
3026         /* not inside the mapped region */
3027         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
3028                 return -EFAULT;
3029
3030         /*
3031          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3032          * and advance us to the beginning.
3033          */
3034         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3035         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3036
3037         if (offset) {
3038                 /*
3039                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3040                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3041                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3042                  * we know that:
3043                  *
3044                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3045                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3046                  *    first and last bvec
3047                  *
3048                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3049                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3050                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3051                  * since we can just skip the first segment, which may not
3052                  * be PAGE_SIZE aligned.
3053                  */
3054                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3055
3056                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3057                         iov_iter_advance(iter, offset);
3058                 } else {
3059                         unsigned long seg_skip;
3060
3061                         /* skip first vec */
3062                         offset -= bvec->bv_len;
3063                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3064
3065                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3066                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3067                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3068                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3069                 }
3070         }
3071
3072         return len;
3073 }
3074
3075 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3076 {
3077         if (needs_lock)
3078                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3079 }
3080
3081 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3082 {
3083         /*
3084          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3085          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3086          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3087          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3088          */
3089         if (needs_lock)
3090                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3091 }
3092
3093 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3094                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3095                                           bool needs_lock)
3096 {
3097         struct io_buffer *head;
3098
3099         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3100                 return kbuf;
3101
3102         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3103
3104         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3105
3106         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3107         if (head) {
3108                 if (!list_empty(&head->list)) {
3109                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3110                                                         list);
3111                         list_del(&kbuf->list);
3112                 } else {
3113                         kbuf = head;
3114                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3115                 }
3116                 if (*len > kbuf->len)
3117                         *len = kbuf->len;
3118         } else {
3119                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3120         }
3121
3122         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3123
3124         return kbuf;
3125 }
3126
3127 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3128                                         bool needs_lock)
3129 {
3130         struct io_buffer *kbuf;
3131         u16 bgid;
3132
3133         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3134         bgid = req->buf_index;
3135         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3136         if (IS_ERR(kbuf))
3137                 return kbuf;
3138         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3139         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3140         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3141 }
3142
3143 #ifdef CONFIG_COMPAT
3144 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3145                                 bool needs_lock)
3146 {
3147         struct compat_iovec __user *uiov;
3148         compat_ssize_t clen;
3149         void __user *buf;
3150         ssize_t len;
3151
3152         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3153         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3154                 return -EFAULT;
3155         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3156                 return -EFAULT;
3157         if (clen < 0)
3158                 return -EINVAL;
3159
3160         len = clen;
3161         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3162         if (IS_ERR(buf))
3163                 return PTR_ERR(buf);
3164         iov[0].iov_base = buf;
3165         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3166         return 0;
3167 }
3168 #endif
3169
3170 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3171                                       bool needs_lock)
3172 {
3173         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3174         void __user *buf;
3175         ssize_t len;
3176
3177         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3178                 return -EFAULT;
3179
3180         len = iov[0].iov_len;
3181         if (len < 0)
3182                 return -EINVAL;
3183         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3184         if (IS_ERR(buf))
3185                 return PTR_ERR(buf);
3186         iov[0].iov_base = buf;
3187         iov[0].iov_len = len;
3188         return 0;
3189 }
3190
3191 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3192                                     bool needs_lock)
3193 {
3194         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3195                 struct io_buffer *kbuf;
3196
3197                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3198                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3199                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3200                 return 0;
3201         }
3202         if (req->rw.len != 1)
3203                 return -EINVAL;
3204
3205 #ifdef CONFIG_COMPAT
3206         if (req->ctx->compat)
3207                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3208 #endif
3209
3210         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3211 }
3212
3213 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3214                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3215                                  bool needs_lock)
3216 {
3217         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3218         size_t sqe_len = req->rw.len;
3219         ssize_t ret;
3220         u8 opcode;
3221
3222         opcode = req->opcode;
3223         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3224                 *iovec = NULL;
3225                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3226         }
3227
3228         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3229         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3230                 return -EINVAL;
3231
3232         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3233                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3234                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3235                         if (IS_ERR(buf))
3236                                 return PTR_ERR(buf);
3237                         req->rw.len = sqe_len;
3238                 }
3239
3240                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3241                 *iovec = NULL;
3242                 return ret;
3243         }
3244
3245         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3246                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3247                 if (!ret) {
3248                         ret = (*iovec)->iov_len;
3249                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3250                 }
3251                 *iovec = NULL;
3252                 return ret;
3253         }
3254
3255         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3256                               req->ctx->compat);
3257 }
3258
3259 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3260 {
3261         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3262 }
3263
3264 /*
3265  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3266  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3267  */
3268 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3269 {
3270         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3271         struct file *file = req->file;
3272         ssize_t ret = 0;
3273
3274         /*
3275          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3276          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3277          * the kiocb to be handled from an async context.
3278          */
3279         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3280                 return -EOPNOTSUPP;
3281         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3282                 return -EAGAIN;
3283
3284         while (iov_iter_count(iter)) {
3285                 struct iovec iovec;
3286                 ssize_t nr;
3287
3288                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3289                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3290                 } else {
3291                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3292                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3293                 }
3294
3295                 if (rw == READ) {
3296                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3297                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3298                 } else {
3299                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3300                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3301                 }
3302
3303                 if (nr < 0) {
3304                         if (!ret)
3305                                 ret = nr;
3306                         break;
3307                 }
3308                 ret += nr;
3309                 if (nr != iovec.iov_len)
3310                         break;
3311                 req->rw.len -= nr;
3312                 req->rw.addr += nr;
3313                 iov_iter_advance(iter, nr);
3314         }
3315
3316         return ret;
3317 }
3318
3319 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3320                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3321 {
3322         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3323
3324         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3325         rw->free_iovec = iovec;
3326         rw->bytes_done = 0;
3327         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3328         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3329                 return;
3330         if (!iovec) {
3331                 unsigned iov_off = 0;
3332
3333                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3334                 if (iter->iov != fast_iov) {
3335                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3336                         rw->iter.iov += iov_off;
3337                 }
3338                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3339                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3340                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3341         } else {
3342                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3343         }
3344 }
3345
3346 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3347 {
3348         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3349         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3350         return req->async_data == NULL;
3351 }
3352
3353 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3354 {
3355         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3356                 return 0;
3357
3358         return  __io_alloc_async_data(req);
3359 }
3360
3361 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3362                              const struct iovec *fast_iov,
3363                              struct iov_iter *iter, bool force)
3364 {
3365         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3366                 return 0;
3367         if (!req->async_data) {
3368                 if (__io_alloc_async_data(req))
3369                         return -ENOMEM;
3370
3371                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3372         }
3373         return 0;
3374 }
3375
3376 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3377 {
3378         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3379         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3380         ssize_t ret;
3381
3382         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3383         if (unlikely(ret < 0))
3384                 return ret;
3385
3386         iorw->bytes_done = 0;
3387         iorw->free_iovec = iov;
3388         if (iov)
3389                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3390         return 0;
3391 }
3392
3393 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3394 {
3395         ssize_t ret;
3396
3397         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3398         if (ret)
3399                 return ret;
3400
3401         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3402                 return -EBADF;
3403
3404         /* either don't need iovec imported or already have it */
3405         if (!req->async_data)
3406                 return 0;
3407         return io_rw_prep_async(req, READ);
3408 }
3409
3410 /*
3411  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3412  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3413  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3414  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3415  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3416  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3417  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3418  * slow path.
3419  */
3420 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3421                              int sync, void *arg)
3422 {
3423         struct wait_page_queue *wpq;
3424         struct io_kiocb *req = wait->private;
3425         struct wait_page_key *key = arg;
3426         int ret;
3427
3428         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3429
3430         if (!wake_page_match(wpq, key))
3431                 return 0;
3432
3433         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3434         list_del_init(&wait->entry);
3435
3436         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3437         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3438
3439         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3440         refcount_inc(&req->refs);
3441         ret = io_req_task_work_add(req);
3442         if (unlikely(ret)) {
3443                 struct task_struct *tsk;
3444
3445                 /* queue just for cancelation */
3446                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3447                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3448                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3449                 wake_up_process(tsk);
3450         }
3451         return 1;
3452 }
3453
3454 /*
3455  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3456  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3457  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3458  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3459  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3460  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3461  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3462  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3463  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3464  * async worker threads for a blocking retry.
3465  */
3466 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3467 {
3468         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3469         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3470         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3471
3472         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3473         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3474                 return false;
3475
3476         /* Only for buffered IO */
3477         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3478                 return false;
3479
3480         /*
3481          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3482          * support callback based unlocks
3483          */
3484         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3485                 return false;
3486
3487         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3488         wait->wait.private = req;
3489         wait->wait.flags = 0;
3490         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3491         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3492         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3493         kiocb->ki_waitq = wait;
3494         return true;
3495 }
3496
3497 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3498 {
3499         if (req->file->f_op->read_iter)
3500                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3501         else if (req->file->f_op->read)
3502                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3503         else
3504                 return -EINVAL;
3505 }
3506
3507 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3508                    struct io_comp_state *cs)
3509 {
3510         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3511         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3512         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3513         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3514         ssize_t io_size, ret, ret2;
3515         bool no_async;
3516
3517         if (rw) {
3518                 iter = &rw->iter;
3519                 iovec = NULL;
3520         } else {
3521                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3522                 if (ret < 0)
3523                         return ret;
3524         }
3525         io_size = iov_iter_count(iter);
3526         req->result = io_size;
3527         ret = 0;
3528
3529         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3530         if (!force_nonblock)
3531                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3532         else
3533                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3534
3535
3536         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3537         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3538         if (no_async)
3539                 goto copy_iov;
3540
3541         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3542         if (unlikely(ret))
3543                 goto out_free;
3544
3545         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3546
3547         if (!ret) {
3548                 goto done;
3549         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3550                 ret = 0;
3551                 goto out_free;
3552         } else if (ret == -EAGAIN) {
3553                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3554                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3555                         goto done;
3556                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3557                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3558                         goto done;
3559                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3560                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3561                 ret = 0;
3562                 goto copy_iov;
3563         } else if (ret < 0) {
3564                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3565                 goto done;
3566         }
3567
3568         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3569         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3570             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK) || !(req->flags & REQ_F_ISREG))
3571                 goto done;
3572
3573         io_size -= ret;
3574 copy_iov:
3575         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3576         if (ret2) {
3577                 ret = ret2;
3578                 goto out_free;
3579         }
3580         if (no_async)
3581                 return -EAGAIN;
3582         rw = req->async_data;
3583         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3584         iovec = NULL;
3585         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3586         iter = &rw->iter;
3587 retry:
3588         rw->bytes_done += ret;
3589         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3590         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3591                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3592                 return -EAGAIN;
3593         }
3594
3595         /*
3596          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3597          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3598          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3599          * do, then just retry at the new offset.
3600          */
3601         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3602         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3603                 ret = 0;
3604                 goto out_free;
3605         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3606                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3607                 goto retry;
3608         }
3609 done:
3610         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3611         ret = 0;
3612 out_free:
3613         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3614         if (iovec)
3615                 kfree(iovec);
3616         return ret;
3617 }
3618
3619 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3620 {
3621         ssize_t ret;
3622
3623         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3624         if (ret)
3625                 return ret;
3626
3627         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3628                 return -EBADF;
3629
3630         /* either don't need iovec imported or already have it */
3631         if (!req->async_data)
3632                 return 0;
3633         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3634 }
3635
3636 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3637                     struct io_comp_state *cs)
3638 {
3639         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3640         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3641         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3642         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3643         ssize_t ret, ret2, io_size;
3644
3645         if (rw) {
3646                 iter = &rw->iter;
3647                 iovec = NULL;
3648         } else {
3649                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3650                 if (ret < 0)
3651                         return ret;
3652         }
3653         io_size = iov_iter_count(iter);
3654         req->result = io_size;
3655
3656         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3657         if (!force_nonblock)
3658                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3659         else
3660                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3661
3662         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3663         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3664                 goto copy_iov;
3665
3666         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3667         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3668             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3669                 goto copy_iov;
3670
3671         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3672         if (unlikely(ret))
3673                 goto out_free;
3674
3675         /*
3676          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3677          * which will be released by another thread in
3678          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3679          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3680          * we return to userspace.
3681          */
3682         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3683                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3684                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3685                                         SB_FREEZE_WRITE);
3686         }
3687         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3688
3689         if (req->file->f_op->write_iter)
3690                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3691         else if (req->file->f_op->write)
3692                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3693         else
3694                 ret2 = -EINVAL;
3695
3696         /*
3697          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3698          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3699          */
3700         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3701                 ret2 = -EAGAIN;
3702         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3703         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3704                 goto done;
3705         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3706                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3707                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3708                         goto copy_iov;
3709 done:
3710                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3711         } else {
3712 copy_iov:
3713                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3714                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3715                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3716                 if (!ret)
3717                         return -EAGAIN;
3718         }
3719 out_free:
3720         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3721         if (iovec)
3722                 kfree(iovec);
3723         return ret;
3724 }
3725
3726 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3727                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         struct io_rename *ren = &req->rename;
3730         const char __user *oldf, *newf;
3731
3732         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3733                 return -EBADF;
3734
3735         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3736         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3737         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3738         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3739         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3740
3741         ren->oldpath = getname(oldf);
3742         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3743                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3744
3745         ren->newpath = getname(newf);
3746         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3747                 putname(ren->oldpath);
3748                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3749         }
3750
3751         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3756 {
3757         struct io_rename *ren = &req->rename;
3758         int ret;
3759
3760         if (force_nonblock)
3761                 return -EAGAIN;
3762
3763         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3764                                 ren->newpath, ren->flags);
3765
3766         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3767         if (ret < 0)
3768                 req_set_fail_links(req);
3769         io_req_complete(req, ret);
3770         return 0;
3771 }
3772
3773 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3774                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3775 {
3776         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3777         const char __user *fname;
3778
3779         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3780                 return -EBADF;
3781
3782         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3783
3784         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3785         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3786                 return -EINVAL;
3787
3788         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3789         un->filename = getname(fname);
3790         if (IS_ERR(un->filename))
3791                 return PTR_ERR(un->filename);
3792
3793         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3794         return 0;
3795 }
3796
3797 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3798 {
3799         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3800         int ret;
3801
3802         if (force_nonblock)
3803                 return -EAGAIN;
3804
3805         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3806                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3807         else
3808                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3809
3810         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3811         if (ret < 0)
3812                 req_set_fail_links(req);
3813         io_req_complete(req, ret);
3814         return 0;
3815 }
3816
3817 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3818                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3819 {
3820 #if defined(CONFIG_NET)
3821         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3822                 return -EINVAL;
3823         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3824             sqe->buf_index)
3825                 return -EINVAL;
3826
3827         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3828         return 0;
3829 #else
3830         return -EOPNOTSUPP;
3831 #endif
3832 }
3833
3834 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3835 {
3836 #if defined(CONFIG_NET)
3837         struct socket *sock;
3838         int ret;
3839
3840         if (force_nonblock)
3841                 return -EAGAIN;
3842
3843         sock = sock_from_file(req->file);
3844         if (unlikely(!sock))
3845                 return -ENOTSOCK;
3846
3847         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3848         if (ret < 0)
3849                 req_set_fail_links(req);
3850         io_req_complete(req, ret);
3851         return 0;
3852 #else
3853         return -EOPNOTSUPP;
3854 #endif
3855 }
3856
3857 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3858                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3859 {
3860         struct io_splice* sp = &req->splice;
3861         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3862
3863         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3864                 return -EINVAL;
3865
3866         sp->file_in = NULL;
3867         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3868         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3869
3870         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3871                 return -EINVAL;
3872
3873         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3874                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3875         if (!sp->file_in)
3876                 return -EBADF;
3877         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3878
3879         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3880                 /*
3881                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3882                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3883                  */
3884                 io_req_init_async(req);
3885                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3886         }
3887
3888         return 0;
3889 }
3890
3891 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3892                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3893 {
3894         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3895                 return -EINVAL;
3896         return __io_splice_prep(req, sqe);
3897 }
3898
3899 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3900 {
3901         struct io_splice *sp = &req->splice;
3902         struct file *in = sp->file_in;
3903         struct file *out = sp->file_out;
3904         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3905         long ret = 0;
3906
3907         if (force_nonblock)
3908                 return -EAGAIN;
3909         if (sp->len)
3910                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3911
3912         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3913         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3914
3915         if (ret != sp->len)
3916                 req_set_fail_links(req);
3917         io_req_complete(req, ret);
3918         return 0;
3919 }
3920
3921 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3922 {
3923         struct io_splice* sp = &req->splice;
3924
3925         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3926         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3927         return __io_splice_prep(req, sqe);
3928 }
3929
3930 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3931 {
3932         struct io_splice *sp = &req->splice;
3933         struct file *in = sp->file_in;
3934         struct file *out = sp->file_out;
3935         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3936         loff_t *poff_in, *poff_out;
3937         long ret = 0;
3938
3939         if (force_nonblock)
3940                 return -EAGAIN;
3941
3942         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3943         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3944
3945         if (sp->len)
3946                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3947
3948         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3949         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3950
3951         if (ret != sp->len)
3952                 req_set_fail_links(req);
3953         io_req_complete(req, ret);
3954         return 0;
3955 }
3956
3957 /*
3958  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3959  */
3960 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3961 {
3962         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3963
3964         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3965                 return -EINVAL;
3966
3967         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3968         return 0;
3969 }
3970
3971 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3972 {
3973         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3974
3975         if (!req->file)
3976                 return -EBADF;
3977
3978         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3979                 return -EINVAL;
3980         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3981                 return -EINVAL;
3982
3983         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3984         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3985                 return -EINVAL;
3986
3987         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3988         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3989         return 0;
3990 }
3991
3992 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3993 {
3994         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3995         int ret;
3996
3997         /* fsync always requires a blocking context */
3998         if (force_nonblock)
3999                 return -EAGAIN;
4000
4001         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4002                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4003                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4004         if (ret < 0)
4005                 req_set_fail_links(req);
4006         io_req_complete(req, ret);
4007         return 0;
4008 }
4009
4010 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4011                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4012 {
4013         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4014                 return -EINVAL;
4015         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4016                 return -EINVAL;
4017
4018         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4019         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4020         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4021         return 0;
4022 }
4023
4024 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4025 {
4026         int ret;
4027
4028         /* fallocate always requiring blocking context */
4029         if (force_nonblock)
4030                 return -EAGAIN;
4031         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4032                                 req->sync.len);
4033         if (ret < 0)
4034                 req_set_fail_links(req);
4035         io_req_complete(req, ret);
4036         return 0;
4037 }
4038
4039 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4040 {
4041         const char __user *fname;
4042         int ret;
4043
4044         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4045                 return -EINVAL;
4046         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4047                 return -EBADF;
4048
4049         /* open.how should be already initialised */
4050         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4051                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4052
4053         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4054         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4055         req->open.filename = getname(fname);
4056         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4057                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4058                 req->open.filename = NULL;
4059                 return ret;
4060         }
4061         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4062         req->open.ignore_nonblock = false;
4063         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4064         return 0;
4065 }
4066
4067 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4068 {
4069         u64 flags, mode;
4070
4071         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4072                 return -EINVAL;
4073         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4074         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4075         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4076         return __io_openat_prep(req, sqe);
4077 }
4078
4079 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4080 {
4081         struct open_how __user *how;
4082         size_t len;
4083         int ret;
4084
4085         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4086                 return -EINVAL;
4087         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4088         len = READ_ONCE(sqe->len);
4089         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4090                 return -EINVAL;
4091
4092         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4093                                         len);
4094         if (ret)
4095                 return ret;
4096
4097         return __io_openat_prep(req, sqe);
4098 }
4099
4100 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4101 {
4102         struct open_flags op;
4103         struct file *file;
4104         int ret;
4105
4106         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
4107                 return -EAGAIN;
4108
4109         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4110         if (ret)
4111                 goto err;
4112
4113         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4114         if (ret < 0)
4115                 goto err;
4116
4117         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4118         if (IS_ERR(file)) {
4119                 put_unused_fd(ret);
4120                 ret = PTR_ERR(file);
4121                 /*
4122                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
4123                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
4124                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
4125                  * context. We should be safe to retry this from the task
4126                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
4127                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
4128                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
4129                  */
4130                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
4131                         req->open.ignore_nonblock = true;
4132                         refcount_inc(&req->refs);
4133                         io_req_task_queue(req);
4134                         return 0;
4135                 }
4136         } else {
4137                 fsnotify_open(file);
4138                 fd_install(ret, file);
4139         }
4140 err:
4141         putname(req->open.filename);
4142         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4143         if (ret < 0)
4144                 req_set_fail_links(req);
4145         io_req_complete(req, ret);
4146         return 0;
4147 }
4148
4149 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4150 {
4151         return io_openat2(req, force_nonblock);
4152 }
4153
4154 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4155                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4156 {
4157         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4158         u64 tmp;
4159
4160         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4161                 return -EINVAL;
4162
4163         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4164         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4165                 return -EINVAL;
4166
4167         memset(p, 0, sizeof(*p));
4168         p->nbufs = tmp;
4169         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4170         return 0;
4171 }
4172
4173 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4174                                int bgid, unsigned nbufs)
4175 {
4176         unsigned i = 0;
4177
4178         /* shouldn't happen */
4179         if (!nbufs)
4180                 return 0;
4181
4182         /* the head kbuf is the list itself */
4183         while (!list_empty(&buf->list)) {
4184                 struct io_buffer *nxt;
4185
4186                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4187                 list_del(&nxt->list);
4188                 kfree(nxt);
4189                 if (++i == nbufs)
4190                         return i;
4191         }
4192         i++;
4193         kfree(buf);
4194         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4195
4196         return i;
4197 }
4198
4199 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4200                              struct io_comp_state *cs)
4201 {
4202         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4203         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4204         struct io_buffer *head;
4205         int ret = 0;
4206
4207         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4208
4209         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4210
4211         ret = -ENOENT;
4212         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4213         if (head)
4214                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4215         if (ret < 0)
4216                 req_set_fail_links(req);
4217
4218         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4219         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4220                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4221                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4222         } else {
4223                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4224                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4225         }
4226         return 0;
4227 }
4228
4229 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4230                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4231 {
4232         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4233         u64 tmp;
4234
4235         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4236                 return -EINVAL;
4237
4238         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4239         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4240                 return -E2BIG;
4241         p->nbufs = tmp;
4242         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4243         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4244
4245         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4246                 return -EFAULT;
4247
4248         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4249         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4250         if (tmp > USHRT_MAX)
4251                 return -E2BIG;
4252         p->bid = tmp;
4253         return 0;
4254 }
4255
4256 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4257 {
4258         struct io_buffer *buf;
4259         u64 addr = pbuf->addr;
4260         int i, bid = pbuf->bid;
4261
4262         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4263                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4264                 if (!buf)
4265                         break;
4266
4267                 buf->addr = addr;
4268                 buf->len = pbuf->len;
4269                 buf->bid = bid;
4270                 addr += pbuf->len;
4271                 bid++;
4272                 if (!*head) {
4273                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4274                         *head = buf;
4275                 } else {
4276                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4277                 }
4278         }
4279
4280         return i ? i : -ENOMEM;
4281 }
4282
4283 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4284                               struct io_comp_state *cs)
4285 {
4286         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4287         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4288         struct io_buffer *head, *list;
4289         int ret = 0;
4290
4291         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4292
4293         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4294
4295         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4296
4297         ret = io_add_buffers(p, &head);
4298         if (ret < 0)
4299                 goto out;
4300
4301         if (!list) {
4302                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4303                                         GFP_KERNEL);
4304                 if (ret < 0) {
4305                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4306                         goto out;
4307                 }
4308         }
4309 out:
4310         if (ret < 0)
4311                 req_set_fail_links(req);
4312
4313         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4314         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4315                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4316                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4317         } else {
4318                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4319                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4320         }
4321         return 0;
4322 }
4323
4324 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4325                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4326 {
4327 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4328         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4329                 return -EINVAL;
4330         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4331                 return -EINVAL;
4332
4333         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4334         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4335         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4336
4337         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4338                 struct epoll_event __user *ev;
4339
4340                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4341                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4342                         return -EFAULT;
4343         }
4344
4345         return 0;
4346 #else
4347         return -EOPNOTSUPP;
4348 #endif
4349 }
4350
4351 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4352                         struct io_comp_state *cs)
4353 {
4354 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4355         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4356         int ret;
4357
4358         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4359         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4360                 return -EAGAIN;
4361
4362         if (ret < 0)
4363                 req_set_fail_links(req);
4364         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4365         return 0;
4366 #else
4367         return -EOPNOTSUPP;
4368 #endif
4369 }
4370
4371 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4372 {
4373 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4374         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4375                 return -EINVAL;
4376         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4377                 return -EINVAL;
4378
4379         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4380         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4381         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4382         return 0;
4383 #else
4384         return -EOPNOTSUPP;
4385 #endif
4386 }
4387
4388 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4389 {
4390 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4391         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4392         int ret;
4393
4394         if (force_nonblock)
4395                 return -EAGAIN;
4396
4397         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4398         if (ret < 0)
4399                 req_set_fail_links(req);
4400         io_req_complete(req, ret);
4401         return 0;
4402 #else
4403         return -EOPNOTSUPP;
4404 #endif
4405 }
4406
4407 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4408 {
4409         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4410                 return -EINVAL;
4411         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4412                 return -EINVAL;
4413
4414         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4415         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4416         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4417         return 0;
4418 }
4419
4420 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4421 {
4422         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4423         int ret;
4424
4425         if (force_nonblock) {
4426                 switch (fa->advice) {
4427                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4428                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4429                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4430                         break;
4431                 default:
4432                         return -EAGAIN;
4433                 }
4434         }
4435
4436         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4437         if (ret < 0)
4438                 req_set_fail_links(req);
4439         io_req_complete(req, ret);
4440         return 0;
4441 }
4442
4443 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4444 {
4445         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4446                 return -EINVAL;
4447         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4448                 return -EINVAL;
4449         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4450                 return -EBADF;
4451
4452         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4453         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4454         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4455         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4456         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4457
4458         return 0;
4459 }
4460
4461 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4462 {
4463         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4464         int ret;
4465
4466         if (force_nonblock) {
4467                 /* only need file table for an actual valid fd */
4468                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4469                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4470                 return -EAGAIN;
4471         }
4472
4473         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4474                        ctx->buffer);
4475
4476         if (ret < 0)
4477                 req_set_fail_links(req);
4478         io_req_complete(req, ret);
4479         return 0;
4480 }
4481
4482 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4483 {
4484         /*
4485          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4486          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4487          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4488          */
4489         io_req_init_async(req);
4490
4491         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4492                 return -EINVAL;
4493         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4494             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4495                 return -EINVAL;
4496         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4497                 return -EBADF;
4498
4499         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4500         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4501                 return -EBADF;
4502
4503         req->close.put_file = NULL;
4504         return 0;
4505 }
4506
4507 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4508                     struct io_comp_state *cs)
4509 {
4510         struct io_close *close = &req->close;
4511         int ret;
4512
4513         /* might be already done during nonblock submission */
4514         if (!close->put_file) {
4515                 ret = close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4516                 if (ret < 0)
4517                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4518         }
4519
4520         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4521         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4522                 /* not safe to cancel at this point */
4523                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4524                 /* was never set, but play safe */
4525                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4526                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4527                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4528                 return -EAGAIN;
4529         }
4530
4531         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4532         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4533         if (ret < 0)
4534                 req_set_fail_links(req);
4535         fput(close->put_file);
4536         close->put_file = NULL;
4537         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4538         return 0;
4539 }
4540
4541 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4542 {
4543         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4544
4545         if (!req->file)
4546                 return -EBADF;
4547
4548         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4549                 return -EINVAL;
4550         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4551                 return -EINVAL;
4552
4553         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4554         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4555         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4556         return 0;
4557 }
4558
4559 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4560 {
4561         int ret;
4562
4563         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4564         if (force_nonblock)
4565                 return -EAGAIN;
4566
4567         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4568                                 req->sync.flags);
4569         if (ret < 0)
4570                 req_set_fail_links(req);
4571         io_req_complete(req, ret);
4572         return 0;
4573 }
4574
4575 #if defined(CONFIG_NET)
4576 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4577                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4578 {
4579         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4580
4581         if (async_msg)
4582                 return -EAGAIN;
4583         if (io_alloc_async_data(req)) {
4584                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4585                         kfree(kmsg->iov);
4586                 return -ENOMEM;
4587         }
4588         async_msg = req->async_data;
4589         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4590         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4591         return -EAGAIN;
4592 }
4593
4594 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4595                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4596 {
4597         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4598         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4599         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4600                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4601 }
4602
4603 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4604 {
4605         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4606         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4607         int ret;
4608
4609         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4610                 return -EINVAL;
4611
4612         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4613         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4614         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4615
4616 #ifdef CONFIG_COMPAT
4617         if (req->ctx->compat)
4618                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4619 #endif
4620
4621         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4622                 return 0;
4623         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4624         if (!ret)
4625                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4626         return ret;
4627 }
4628
4629 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4630                       struct io_comp_state *cs)
4631 {
4632         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4633         struct socket *sock;
4634         unsigned flags;
4635         int ret;
4636
4637         sock = sock_from_file(req->file);
4638         if (unlikely(!sock))
4639                 return -ENOTSOCK;
4640
4641         if (req->async_data) {
4642                 kmsg = req->async_data;
4643                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4644                 /* if iov is set, it's allocated already */
4645                 if (!kmsg->iov)
4646                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4647                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4648         } else {
4649                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4650                 if (ret)
4651                         return ret;
4652                 kmsg = &iomsg;
4653         }
4654
4655         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4656         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4657                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4658         else if (force_nonblock)
4659                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4660
4661         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4662         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4663                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4664         if (ret == -ERESTARTSYS)
4665                 ret = -EINTR;
4666
4667         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4668                 kfree(kmsg->iov);
4669         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4670         if (ret < 0)
4671                 req_set_fail_links(req);
4672         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4673         return 0;
4674 }
4675
4676 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4677                    struct io_comp_state *cs)
4678 {
4679         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4680         struct msghdr msg;
4681         struct iovec iov;
4682         struct socket *sock;
4683         unsigned flags;
4684         int ret;
4685
4686         sock = sock_from_file(req->file);
4687         if (unlikely(!sock))
4688                 return -ENOTSOCK;
4689
4690         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4691         if (unlikely(ret))
4692                 return ret;
4693
4694         msg.msg_name = NULL;
4695         msg.msg_control = NULL;
4696         msg.msg_controllen = 0;
4697         msg.msg_namelen = 0;
4698
4699         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4700         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4701                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4702         else if (force_nonblock)
4703                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4704
4705         msg.msg_flags = flags;
4706         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4707         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4708                 return -EAGAIN;
4709         if (ret == -ERESTARTSYS)
4710                 ret = -EINTR;
4711
4712         if (ret < 0)
4713                 req_set_fail_links(req);
4714         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4715         return 0;
4716 }
4717
4718 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4719                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4720 {
4721         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4722         struct iovec __user *uiov;
4723         size_t iov_len;
4724         int ret;
4725
4726         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4727                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4728         if (ret)
4729                 return ret;
4730
4731         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4732                 if (iov_len > 1)
4733                         return -EINVAL;
4734                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4735                         return -EFAULT;
4736                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4737                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4738                                 sr->len);
4739                 iomsg->iov = NULL;
4740         } else {
4741                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4742                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4743                                      false);
4744                 if (ret > 0)
4745                         ret = 0;
4746         }
4747
4748         return ret;
4749 }
4750
4751 #ifdef CONFIG_COMPAT
4752 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4753                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4754 {
4755         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4756         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4757         struct compat_iovec __user *uiov;
4758         compat_uptr_t ptr;
4759         compat_size_t len;
4760         int ret;
4761
4762         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4763         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4764                                         &ptr, &len);
4765         if (ret)
4766                 return ret;
4767
4768         uiov = compat_ptr(ptr);
4769         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4770                 compat_ssize_t clen;
4771
4772                 if (len > 1)
4773                         return -EINVAL;
4774                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4775                         return -EFAULT;
4776                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4777                         return -EFAULT;
4778                 if (clen < 0)
4779                         return -EINVAL;
4780                 sr->len = clen;
4781                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4782                 iomsg->iov = NULL;
4783         } else {
4784                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4785                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4786                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4787                 if (ret < 0)
4788                         return ret;
4789         }
4790
4791         return 0;
4792 }
4793 #endif
4794
4795 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4796                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4797 {
4798         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4799         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4800
4801 #ifdef CONFIG_COMPAT
4802         if (req->ctx->compat)
4803                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4804 #endif
4805
4806         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4807 }
4808
4809 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4810                                                bool needs_lock)
4811 {
4812         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4813         struct io_buffer *kbuf;
4814
4815         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4816         if (IS_ERR(kbuf))
4817                 return kbuf;
4818
4819         sr->kbuf = kbuf;
4820         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4821         return kbuf;
4822 }
4823
4824 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4825 {
4826         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4827 }
4828
4829 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4830                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4831 {
4832         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4833         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4834         int ret;
4835
4836         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4837                 return -EINVAL;
4838
4839         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4840         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4841         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4842         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4843
4844 #ifdef CONFIG_COMPAT
4845         if (req->ctx->compat)
4846                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4847 #endif
4848
4849         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4850                 return 0;
4851         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4852         if (!ret)
4853                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4854         return ret;
4855 }
4856
4857 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4858                       struct io_comp_state *cs)
4859 {
4860         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4861         struct socket *sock;
4862         struct io_buffer *kbuf;
4863         unsigned flags;
4864         int ret, cflags = 0;
4865
4866         sock = sock_from_file(req->file);
4867         if (unlikely(!sock))
4868                 return -ENOTSOCK;
4869
4870         if (req->async_data) {
4871                 kmsg = req->async_data;
4872                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4873                 /* if iov is set, it's allocated already */
4874                 if (!kmsg->iov)
4875                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4876                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4877         } else {
4878                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4879                 if (ret)
4880                         return ret;
4881                 kmsg = &iomsg;
4882         }
4883
4884         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4885                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4886                 if (IS_ERR(kbuf))
4887                         return PTR_ERR(kbuf);
4888                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4889                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4890                                 1, req->sr_msg.len);
4891         }
4892
4893         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4894         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4895                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4896         else if (force_nonblock)
4897                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4898
4899         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4900                                         kmsg->uaddr, flags);
4901         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4902                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4903         if (ret == -ERESTARTSYS)
4904                 ret = -EINTR;
4905
4906         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4907                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4908         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4909                 kfree(kmsg->iov);
4910         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4911         if (ret < 0)
4912                 req_set_fail_links(req);
4913         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4914         return 0;
4915 }
4916
4917 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4918                    struct io_comp_state *cs)
4919 {
4920         struct io_buffer *kbuf;
4921         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4922         struct msghdr msg;
4923         void __user *buf = sr->buf;
4924         struct socket *sock;
4925         struct iovec iov;
4926         unsigned flags;
4927         int ret, cflags = 0;
4928
4929         sock = sock_from_file(req->file);
4930         if (unlikely(!sock))
4931                 return -ENOTSOCK;
4932
4933         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4934                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4935                 if (IS_ERR(kbuf))
4936                         return PTR_ERR(kbuf);
4937                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4938         }
4939
4940         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4941         if (unlikely(ret))
4942                 goto out_free;
4943
4944         msg.msg_name = NULL;
4945         msg.msg_control = NULL;
4946         msg.msg_controllen = 0;
4947         msg.msg_namelen = 0;
4948         msg.msg_iocb = NULL;
4949         msg.msg_flags = 0;
4950
4951         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4952         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4953                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4954         else if (force_nonblock)
4955                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4956
4957         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4958         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4959                 return -EAGAIN;
4960         if (ret == -ERESTARTSYS)
4961                 ret = -EINTR;
4962 out_free:
4963         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4964                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4965         if (ret < 0)
4966                 req_set_fail_links(req);
4967         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4968         return 0;
4969 }
4970
4971 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4972 {
4973         struct io_accept *accept = &req->accept;
4974
4975         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4976                 return -EINVAL;
4977         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4978                 return -EINVAL;
4979
4980         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4981         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4982         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4983         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4984         return 0;
4985 }
4986
4987 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4988                      struct io_comp_state *cs)
4989 {
4990         struct io_accept *accept = &req->accept;
4991         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4992         int ret;
4993
4994         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4995                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4996
4997         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4998                                         accept->addr_len, accept->flags,
4999                                         accept->nofile);
5000         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5001                 return -EAGAIN;
5002         if (ret < 0) {
5003                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5004                         ret = -EINTR;
5005                 req_set_fail_links(req);
5006         }
5007         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5008         return 0;
5009 }
5010
5011 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5012 {
5013         struct io_connect *conn = &req->connect;
5014         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5015
5016         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5017                 return -EINVAL;
5018         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
5019                 return -EINVAL;
5020
5021         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5022         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5023
5024         if (!io)
5025                 return 0;
5026
5027         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
5028                                         &io->address);
5029 }
5030
5031 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5032                       struct io_comp_state *cs)
5033 {
5034         struct io_async_connect __io, *io;
5035         unsigned file_flags;
5036         int ret;
5037
5038         if (req->async_data) {
5039                 io = req->async_data;
5040         } else {
5041                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5042                                                 req->connect.addr_len,
5043                                                 &__io.address);
5044                 if (ret)
5045                         goto out;
5046                 io = &__io;
5047         }
5048
5049         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5050
5051         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5052                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5053         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5054                 if (req->async_data)
5055                         return -EAGAIN;
5056                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5057                         ret = -ENOMEM;
5058                         goto out;
5059                 }
5060                 io = req->async_data;
5061                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5062                 return -EAGAIN;
5063         }
5064         if (ret == -ERESTARTSYS)
5065                 ret = -EINTR;
5066 out:
5067         if (ret < 0)
5068                 req_set_fail_links(req);
5069         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5070         return 0;
5071 }
5072 #else /* !CONFIG_NET */
5073 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5074 {
5075         return -EOPNOTSUPP;
5076 }
5077
5078 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5079                       struct io_comp_state *cs)
5080 {
5081         return -EOPNOTSUPP;
5082 }
5083
5084 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5085                    struct io_comp_state *cs)
5086 {
5087         return -EOPNOTSUPP;
5088 }
5089
5090 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5091                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5092 {
5093         return -EOPNOTSUPP;
5094 }
5095
5096 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5097                       struct io_comp_state *cs)
5098 {
5099         return -EOPNOTSUPP;
5100 }
5101
5102 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5103                    struct io_comp_state *cs)
5104 {
5105         return -EOPNOTSUPP;
5106 }
5107
5108 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5109 {
5110         return -EOPNOTSUPP;
5111 }
5112
5113 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5114                      struct io_comp_state *cs)
5115 {
5116         return -EOPNOTSUPP;
5117 }
5118
5119 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5120 {
5121         return -EOPNOTSUPP;
5122 }
5123
5124 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5125                       struct io_comp_state *cs)
5126 {
5127         return -EOPNOTSUPP;
5128 }
5129 #endif /* CONFIG_NET */
5130
5131 struct io_poll_table {
5132         struct poll_table_struct pt;
5133         struct io_kiocb *req;
5134         int error;
5135 };
5136
5137 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5138                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5139 {
5140         int ret;
5141
5142         /* for instances that support it check for an event match first: */
5143         if (mask && !(mask & poll->events))
5144                 return 0;
5145
5146         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5147
5148         list_del_init(&poll->wait.entry);
5149
5150         req->result = mask;
5151         init_task_work(&req->task_work, func);
5152         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5153
5154         /*
5155          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5156          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5157          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5158          * have the needed state needed for it anyway.
5159          */
5160         ret = io_req_task_work_add(req);
5161         if (unlikely(ret)) {
5162                 struct task_struct *tsk;
5163
5164                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5165                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
5166                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
5167                 wake_up_process(tsk);
5168         }
5169         return 1;
5170 }
5171
5172 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5173         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5174 {
5175         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5176
5177         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5178                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5179
5180                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5181         }
5182
5183         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5184         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5185                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5186                 return true;
5187         }
5188
5189         return false;
5190 }
5191
5192 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5193 {
5194         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5195         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5196                 return req->async_data;
5197         return req->apoll->double_poll;
5198 }
5199
5200 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5201 {
5202         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5203                 return &req->poll;
5204         return &req->apoll->poll;
5205 }
5206
5207 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5208 {
5209         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5210
5211         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5212
5213         if (poll && poll->head) {
5214                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5215
5216                 spin_lock(&head->lock);
5217                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5218                 if (poll->wait.private)
5219                         refcount_dec(&req->refs);
5220                 poll->head = NULL;
5221                 spin_unlock(&head->lock);
5222         }
5223 }
5224
5225 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5226 {
5227         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5228
5229         io_poll_remove_double(req);
5230         req->poll.done = true;
5231         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5232         io_commit_cqring(ctx);
5233 }
5234
5235 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5236 {
5237         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5238         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5239         struct io_kiocb *nxt;
5240
5241         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5242                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5243         } else {
5244                 hash_del(&req->hash_node);
5245                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5246                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5247
5248                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5249                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5250                 if (nxt)
5251                         __io_req_task_submit(nxt);
5252         }
5253
5254         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5255 }
5256
5257 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5258                                int sync, void *key)
5259 {
5260         struct io_kiocb *req = wait->private;
5261         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5262         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5263
5264         /* for instances that support it check for an event match first: */
5265         if (mask && !(mask & poll->events))
5266                 return 0;
5267
5268         list_del_init(&wait->entry);
5269
5270         if (poll && poll->head) {
5271                 bool done;
5272
5273                 spin_lock(&poll->head->lock);
5274                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5275                 if (!done)
5276                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5277                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5278                 wait->private = NULL;
5279                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5280                 if (!done) {
5281                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5282                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5283                 }
5284         }
5285         refcount_dec(&req->refs);
5286         return 1;
5287 }
5288
5289 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5290                               wait_queue_func_t wake_func)
5291 {
5292         poll->head = NULL;
5293         poll->done = false;
5294         poll->canceled = false;
5295         poll->events = events;
5296         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5297         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5298 }
5299
5300 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5301                             struct wait_queue_head *head,
5302                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5303 {
5304         struct io_kiocb *req = pt->req;
5305
5306         /*
5307          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5308          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5309          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5310          */
5311         if (unlikely(poll->head)) {
5312                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5313
5314                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5315                 if (*poll_ptr) {
5316                         pt->error = -EINVAL;
5317                         return;
5318                 }
5319                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5320                 if (!poll) {
5321                         pt->error = -ENOMEM;
5322                         return;
5323                 }
5324                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5325                 refcount_inc(&req->refs);
5326                 poll->wait.private = req;
5327                 *poll_ptr = poll;
5328         }
5329
5330         pt->error = 0;
5331         poll->head = head;
5332
5333         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5334                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5335         else
5336                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5337 }
5338
5339 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5340                                struct poll_table_struct *p)
5341 {
5342         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5343         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5344
5345         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5346 }
5347
5348 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5349 {
5350         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5351         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5352         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5353
5354         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5355
5356         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5357                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5358                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5359                 return;
5360         }
5361
5362         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5363         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5364                 hash_del(&req->hash_node);
5365
5366         io_poll_remove_double(req);
5367         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5368
5369         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5370                 __io_req_task_submit(req);
5371         else
5372                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5373
5374         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5375         kfree(apoll->double_poll);
5376         kfree(apoll);
5377 }
5378
5379 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5380                         void *key)
5381 {
5382         struct io_kiocb *req = wait->private;
5383         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5384
5385         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5386                                         key_to_poll(key));
5387
5388         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5389 }
5390
5391 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5392 {
5393         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5394         struct hlist_head *list;
5395
5396         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5397         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5398 }
5399
5400 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5401                                       struct io_poll_iocb *poll,
5402                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5403                                       wait_queue_func_t wake_func)
5404         __acquires(&ctx->completion_lock)
5405 {
5406         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5407         bool cancel = false;
5408
5409         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5410         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5411         poll->file = req->file;
5412         poll->wait.private = req;
5413
5414         ipt->pt._key = mask;
5415         ipt->req = req;
5416         ipt->error = -EINVAL;
5417
5418         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5419
5420         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5421         if (likely(poll->head)) {
5422                 spin_lock(&poll->head->lock);
5423                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5424                         if (ipt->error)
5425                                 cancel = true;
5426                         ipt->error = 0;
5427                         mask = 0;
5428                 }
5429                 if (mask || ipt->error)
5430                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5431                 else if (cancel)
5432                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5433                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5434                         io_poll_req_insert(req);
5435                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5436         }
5437
5438         return mask;
5439 }
5440
5441 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5442 {
5443         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5445         struct async_poll *apoll;
5446         struct io_poll_table ipt;
5447         __poll_t mask, ret;
5448         int rw;
5449
5450         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5451                 return false;
5452         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5453                 return false;
5454         if (def->pollin)
5455                 rw = READ;
5456         else if (def->pollout)
5457                 rw = WRITE;
5458         else
5459                 return false;
5460         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5461         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5462                 return false;
5463
5464         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5465         if (unlikely(!apoll))
5466                 return false;
5467         apoll->double_poll = NULL;
5468
5469         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5470         req->apoll = apoll;
5471
5472         mask = 0;
5473         if (def->pollin)
5474                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5475         if (def->pollout)
5476                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5477
5478         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5479         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5480             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5481                 mask &= ~POLLIN;
5482
5483         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5484
5485         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5486
5487         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5488                                         io_async_wake);
5489         if (ret || ipt.error) {
5490                 io_poll_remove_double(req);
5491                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5492                 kfree(apoll->double_poll);
5493                 kfree(apoll);
5494                 return false;
5495         }
5496         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5497         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5498                                         apoll->poll.events);
5499         return true;
5500 }
5501
5502 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5503                                  struct io_poll_iocb *poll)
5504 {
5505         bool do_complete = false;
5506
5507         spin_lock(&poll->head->lock);
5508         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5509         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5510                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5511                 do_complete = true;
5512         }
5513         spin_unlock(&poll->head->lock);
5514         hash_del(&req->hash_node);
5515         return do_complete;
5516 }
5517
5518 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5519 {
5520         bool do_complete;
5521
5522         io_poll_remove_double(req);
5523
5524         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5525                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5526         } else {
5527                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5528
5529                 /* non-poll requests have submit ref still */
5530                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5531                 if (do_complete) {
5532                         io_put_req(req);
5533                         kfree(apoll->double_poll);
5534                         kfree(apoll);
5535                 }
5536         }
5537
5538         if (do_complete) {
5539                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5540                 io_commit_cqring(req->ctx);
5541                 req_set_fail_links(req);
5542                 io_put_req_deferred(req, 1);
5543         }
5544
5545         return do_complete;
5546 }
5547
5548 /*
5549  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5550  */
5551 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5552                                struct files_struct *files)
5553 {
5554         struct hlist_node *tmp;
5555         struct io_kiocb *req;
5556         int posted = 0, i;
5557
5558         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5559         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5560                 struct hlist_head *list;
5561
5562                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5563                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5564                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5565                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5566                 }
5567         }
5568         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5569
5570         if (posted)
5571                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5572
5573         return posted != 0;
5574 }
5575
5576 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5577 {
5578         struct hlist_head *list;
5579         struct io_kiocb *req;
5580
5581         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5582         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5583                 if (sqe_addr != req->user_data)
5584                         continue;
5585                 if (io_poll_remove_one(req))
5586                         return 0;
5587                 return -EALREADY;
5588         }
5589
5590         return -ENOENT;
5591 }
5592
5593 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5594                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5595 {
5596         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5597                 return -EINVAL;
5598         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5599             sqe->poll_events)
5600                 return -EINVAL;
5601
5602         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5603         return 0;
5604 }
5605
5606 /*
5607  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5608  * and remove it if found.
5609  */
5610 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5611 {
5612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5613         int ret;
5614
5615         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5616         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5617         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5618
5619         if (ret < 0)
5620                 req_set_fail_links(req);
5621         io_req_complete(req, ret);
5622         return 0;
5623 }
5624
5625 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5626                         void *key)
5627 {
5628         struct io_kiocb *req = wait->private;
5629         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5630
5631         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5632 }
5633
5634 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5635                                struct poll_table_struct *p)
5636 {
5637         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5638
5639         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5640 }
5641
5642 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5643 {
5644         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5645         u32 events;
5646
5647         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5648                 return -EINVAL;
5649         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5650                 return -EINVAL;
5651
5652         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5653 #ifdef __BIG_ENDIAN
5654         events = swahw32(events);
5655 #endif
5656         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5657                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5658         return 0;
5659 }
5660
5661 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5662 {
5663         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5664         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5665         struct io_poll_table ipt;
5666         __poll_t mask;
5667
5668         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5669
5670         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5671                                         io_poll_wake);
5672
5673         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5674                 ipt.error = 0;
5675                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5676         }
5677         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5678
5679         if (mask) {
5680                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5681                 io_put_req(req);
5682         }
5683         return ipt.error;
5684 }
5685
5686 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5687 {
5688         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5689                                                 struct io_timeout_data, timer);
5690         struct io_kiocb *req = data->req;
5691         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5692         unsigned long flags;
5693
5694         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5695         list_del_init(&req->timeout.list);
5696         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5697                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5698
5699         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5700         io_commit_cqring(ctx);
5701         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5702
5703         io_cqring_ev_posted(ctx);
5704         req_set_fail_links(req);
5705         io_put_req(req);
5706         return HRTIMER_NORESTART;
5707 }
5708
5709 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5710                                            __u64 user_data)
5711 {
5712         struct io_timeout_data *io;
5713         struct io_kiocb *req;
5714         int ret = -ENOENT;
5715
5716         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5717                 if (user_data == req->user_data) {
5718                         ret = 0;
5719                         break;
5720                 }
5721         }
5722
5723         if (ret == -ENOENT)
5724                 return ERR_PTR(ret);
5725
5726         io = req->async_data;
5727         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5728         if (ret == -1)
5729                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5730         list_del_init(&req->timeout.list);
5731         return req;
5732 }
5733
5734 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5735 {
5736         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5737
5738         if (IS_ERR(req))
5739                 return PTR_ERR(req);
5740
5741         req_set_fail_links(req);
5742         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5743         io_put_req_deferred(req, 1);
5744         return 0;
5745 }
5746
5747 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5748                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5749 {
5750         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5751         struct io_timeout_data *data;
5752
5753         if (IS_ERR(req))
5754                 return PTR_ERR(req);
5755
5756         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5757         data = req->async_data;
5758         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5759         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5760         data->timer.function = io_timeout_fn;
5761         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5762         return 0;
5763 }
5764
5765 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5766                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5767 {
5768         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5769
5770         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5771                 return -EINVAL;
5772         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5773                 return -EINVAL;
5774         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5775                 return -EINVAL;
5776
5777         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5778         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5779         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5780                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5781                         return -EINVAL;
5782                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5783                         return -EFAULT;
5784         } else if (tr->flags) {
5785                 /* timeout removal doesn't support flags */
5786                 return -EINVAL;
5787         }
5788
5789         return 0;
5790 }
5791
5792 /*
5793  * Remove or update an existing timeout command
5794  */
5795 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5796 {
5797         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5798         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5799         int ret;
5800
5801         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5802         if (req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5803                 enum hrtimer_mode mode = (tr->flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5804                                         ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
5805
5806                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
5807         } else {
5808                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5809         }
5810
5811         io_cqring_fill_event(req, ret);
5812         io_commit_cqring(ctx);
5813         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5814         io_cqring_ev_posted(ctx);
5815         if (ret < 0)
5816                 req_set_fail_links(req);
5817         io_put_req(req);
5818         return 0;
5819 }
5820
5821 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5822                            bool is_timeout_link)
5823 {
5824         struct io_timeout_data *data;
5825         unsigned flags;
5826         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5827
5828         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5829                 return -EINVAL;
5830         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5831                 return -EINVAL;
5832         if (off && is_timeout_link)
5833                 return -EINVAL;
5834         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5835         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5836                 return -EINVAL;
5837
5838         req->timeout.off = off;
5839
5840         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5841                 return -ENOMEM;
5842
5843         data = req->async_data;
5844         data->req = req;
5845
5846         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5847                 return -EFAULT;
5848
5849         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5850                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5851         else
5852                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5853
5854         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5855         return 0;
5856 }
5857
5858 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5859 {
5860         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5861         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5862         struct list_head *entry;
5863         u32 tail, off = req->timeout.off;
5864
5865         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5866
5867         /*
5868          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5869          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5870          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5871          */
5872         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5873                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5874                 goto add;
5875         }
5876
5877         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5878         req->timeout.target_seq = tail + off;
5879
5880         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5881          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5882          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5883          */
5884         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5885
5886         /*
5887          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5888          * the one we need first.
5889          */
5890         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5891                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5892                                                   timeout.list);
5893
5894                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5895                         continue;
5896                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5897                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5898                         break;
5899         }
5900 add:
5901         list_add(&req->timeout.list, entry);
5902         data->timer.function = io_timeout_fn;
5903         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5904         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5905         return 0;
5906 }
5907
5908 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5909 {
5910         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5911
5912         return req->user_data == (unsigned long) data;
5913 }
5914
5915 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5916 {
5917         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5918         int ret = 0;
5919
5920         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5921         switch (cancel_ret) {
5922         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5923                 ret = 0;
5924                 break;
5925         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5926                 ret = -EALREADY;
5927                 break;
5928         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5929                 ret = -ENOENT;
5930                 break;
5931         }
5932
5933         return ret;
5934 }
5935
5936 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5937                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5938                                      int success_ret)
5939 {
5940         unsigned long flags;
5941         int ret;
5942
5943         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5944         if (ret != -ENOENT) {
5945                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5946                 goto done;
5947         }
5948
5949         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5950         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5951         if (ret != -ENOENT)
5952                 goto done;
5953         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5954 done:
5955         if (!ret)
5956                 ret = success_ret;
5957         io_cqring_fill_event(req, ret);
5958         io_commit_cqring(ctx);
5959         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5960         io_cqring_ev_posted(ctx);
5961
5962         if (ret < 0)
5963                 req_set_fail_links(req);
5964         io_put_req(req);
5965 }
5966
5967 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5968                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5969 {
5970         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5971                 return -EINVAL;
5972         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5973                 return -EINVAL;
5974         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5975                 return -EINVAL;
5976
5977         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5978         return 0;
5979 }
5980
5981 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5982 {
5983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5984
5985         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5986         return 0;
5987 }
5988
5989 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5990                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5991 {
5992         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5993                 return -EINVAL;
5994         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5995                 return -EINVAL;
5996         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5997                 return -EINVAL;
5998
5999         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6000         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6001         if (!req->files_update.nr_args)
6002                 return -EINVAL;
6003         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6004         return 0;
6005 }
6006
6007 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6008                            struct io_comp_state *cs)
6009 {
6010         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6011         struct io_uring_files_update up;
6012         int ret;
6013
6014         if (force_nonblock)
6015                 return -EAGAIN;
6016
6017         up.offset = req->files_update.offset;
6018         up.fds = req->files_update.arg;
6019
6020         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6021         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
6022         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6023
6024         if (ret < 0)
6025                 req_set_fail_links(req);
6026         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
6027         return 0;
6028 }
6029
6030 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6031 {
6032         switch (req->opcode) {
6033         case IORING_OP_NOP:
6034                 return 0;
6035         case IORING_OP_READV:
6036         case IORING_OP_READ_FIXED:
6037         case IORING_OP_READ:
6038                 return io_read_prep(req, sqe);
6039         case IORING_OP_WRITEV:
6040         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6041         case IORING_OP_WRITE:
6042                 return io_write_prep(req, sqe);
6043         case IORING_OP_POLL_ADD:
6044                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6045         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6046                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
6047         case IORING_OP_FSYNC:
6048                 return io_prep_fsync(req, sqe);
6049         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6050                 return io_prep_sfr(req, sqe);
6051         case IORING_OP_SENDMSG:
6052         case IORING_OP_SEND:
6053                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6054         case IORING_OP_RECVMSG:
6055         case IORING_OP_RECV:
6056                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6057         case IORING_OP_CONNECT:
6058                 return io_connect_prep(req, sqe);
6059         case IORING_OP_TIMEOUT:
6060                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6061         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6062                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6063         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6064                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6065         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6066                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6067         case IORING_OP_ACCEPT:
6068                 return io_accept_prep(req, sqe);
6069         case IORING_OP_FALLOCATE:
6070                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6071         case IORING_OP_OPENAT:
6072                 return io_openat_prep(req, sqe);
6073         case IORING_OP_CLOSE:
6074                 return io_close_prep(req, sqe);
6075         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6076                 return io_files_update_prep(req, sqe);
6077         case IORING_OP_STATX:
6078                 return io_statx_prep(req, sqe);
6079         case IORING_OP_FADVISE:
6080                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6081         case IORING_OP_MADVISE:
6082                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6083         case IORING_OP_OPENAT2:
6084                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6085         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6086                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6087         case IORING_OP_SPLICE:
6088                 return io_splice_prep(req, sqe);
6089         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6090                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6091         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6092                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6093         case IORING_OP_TEE:
6094                 return io_tee_prep(req, sqe);
6095         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6096                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6097         case IORING_OP_RENAMEAT:
6098                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6099         case IORING_OP_UNLINKAT:
6100                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6101         }
6102
6103         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6104                         req->opcode);
6105         return-EINVAL;
6106 }
6107
6108 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6109                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6110 {
6111         if (!sqe)
6112                 return 0;
6113         if (io_alloc_async_data(req))
6114                 return -EAGAIN;
6115         return io_req_prep(req, sqe);
6116 }
6117
6118 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6119 {
6120         struct io_kiocb *pos;
6121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6122         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6123
6124         io_for_each_link(pos, req)
6125                 nr_reqs++;
6126
6127         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6128         return total_submitted - nr_reqs;
6129 }
6130
6131 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6132 {
6133         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6134         struct io_defer_entry *de;
6135         int ret;
6136         u32 seq;
6137
6138         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6139         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6140                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6141                 return 0;
6142
6143         seq = io_get_sequence(req);
6144         /* Still a chance to pass the sequence check */
6145         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6146                 return 0;
6147
6148         if (!req->async_data) {
6149                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6150                 if (ret)
6151                         return ret;
6152         }
6153         io_prep_async_link(req);
6154         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6155         if (!de)
6156                 return -ENOMEM;
6157
6158         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6159         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6160                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6161                 kfree(de);
6162                 io_queue_async_work(req);
6163                 return -EIOCBQUEUED;
6164         }
6165
6166         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6167         de->req = req;
6168         de->seq = seq;
6169         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6170         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6171         return -EIOCBQUEUED;
6172 }
6173
6174 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
6175 {
6176         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6177         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6178         unsigned long flags;
6179
6180         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) {
6181                 put_files_struct(req->work.identity->files);
6182                 put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
6183         }
6184         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
6185         list_del(&req->inflight_entry);
6186         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
6187         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6188         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
6189         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
6190                 wake_up(&tctx->wait);
6191 }
6192
6193 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6194 {
6195         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6196                 switch (req->opcode) {
6197                 case IORING_OP_READV:
6198                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6199                 case IORING_OP_READ:
6200                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6201                         break;
6202                 case IORING_OP_RECVMSG:
6203                 case IORING_OP_RECV:
6204                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6205                         break;
6206                 }
6207                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6208         }
6209
6210         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6211                 switch (req->opcode) {
6212                 case IORING_OP_READV:
6213                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6214                 case IORING_OP_READ:
6215                 case IORING_OP_WRITEV:
6216                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6217                 case IORING_OP_WRITE: {
6218                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6219                         if (io->free_iovec)
6220                                 kfree(io->free_iovec);
6221                         break;
6222                         }
6223                 case IORING_OP_RECVMSG:
6224                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6225                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6226                         if (io->iov != io->fast_iov)
6227                                 kfree(io->iov);
6228                         break;
6229                         }
6230                 case IORING_OP_SPLICE:
6231                 case IORING_OP_TEE:
6232                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6233                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6234                         break;
6235                 case IORING_OP_OPENAT:
6236                 case IORING_OP_OPENAT2:
6237                         if (req->open.filename)
6238                                 putname(req->open.filename);
6239                         break;
6240                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6241                         putname(req->rename.oldpath);
6242                         putname(req->rename.newpath);
6243                         break;
6244                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6245                         putname(req->unlink.filename);
6246                         break;
6247                 }
6248                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6249         }
6250 }
6251
6252 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6253                         struct io_comp_state *cs)
6254 {
6255         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6256         int ret;
6257
6258         switch (req->opcode) {
6259         case IORING_OP_NOP:
6260                 ret = io_nop(req, cs);
6261                 break;
6262         case IORING_OP_READV:
6263         case IORING_OP_READ_FIXED:
6264         case IORING_OP_READ:
6265                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6266                 break;
6267         case IORING_OP_WRITEV:
6268         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6269         case IORING_OP_WRITE:
6270                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6271                 break;
6272         case IORING_OP_FSYNC:
6273                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6274                 break;
6275         case IORING_OP_POLL_ADD:
6276                 ret = io_poll_add(req);
6277                 break;
6278         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6279                 ret = io_poll_remove(req);
6280                 break;
6281         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6282                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6283                 break;
6284         case IORING_OP_SENDMSG:
6285                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6286                 break;
6287         case IORING_OP_SEND:
6288                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6289                 break;
6290         case IORING_OP_RECVMSG:
6291                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6292                 break;
6293         case IORING_OP_RECV:
6294                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6295                 break;
6296         case IORING_OP_TIMEOUT:
6297                 ret = io_timeout(req);
6298                 break;
6299         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6300                 ret = io_timeout_remove(req);
6301                 break;
6302         case IORING_OP_ACCEPT:
6303                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6304                 break;
6305         case IORING_OP_CONNECT:
6306                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6307                 break;
6308         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6309                 ret = io_async_cancel(req);
6310                 break;
6311         case IORING_OP_FALLOCATE:
6312                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6313                 break;
6314         case IORING_OP_OPENAT:
6315                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6316                 break;
6317         case IORING_OP_CLOSE:
6318                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6319                 break;
6320         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6321                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6322                 break;
6323         case IORING_OP_STATX:
6324                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6325                 break;
6326         case IORING_OP_FADVISE:
6327                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6328                 break;
6329         case IORING_OP_MADVISE:
6330                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6331                 break;
6332         case IORING_OP_OPENAT2:
6333                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6334                 break;
6335         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6336                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6337                 break;
6338         case IORING_OP_SPLICE:
6339                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6340                 break;
6341         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6342                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6343                 break;
6344         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6345                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6346                 break;
6347         case IORING_OP_TEE:
6348                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6349                 break;
6350         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6351                 ret = io_shutdown(req, force_nonblock);
6352                 break;
6353         case IORING_OP_RENAMEAT:
6354                 ret = io_renameat(req, force_nonblock);
6355                 break;
6356         case IORING_OP_UNLINKAT:
6357                 ret = io_unlinkat(req, force_nonblock);
6358                 break;
6359         default:
6360                 ret = -EINVAL;
6361                 break;
6362         }
6363
6364         if (ret)
6365                 return ret;
6366
6367         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6368         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6369                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6370
6371                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6372                 if (in_async)
6373                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6374
6375                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6376
6377                 if (in_async)
6378                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6379         }
6380
6381         return 0;
6382 }
6383
6384 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6385 {
6386         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6387         struct io_kiocb *timeout;
6388         int ret = 0;
6389
6390         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6391         if (timeout)
6392                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6393
6394         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6395         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6396                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6397                 ret = -ECANCELED;
6398         }
6399
6400         if (!ret) {
6401                 do {
6402                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6403                         /*
6404                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6405                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6406                          * wait for request slots on the block side.
6407                          */
6408                         if (ret != -EAGAIN)
6409                                 break;
6410                         cond_resched();
6411                 } while (1);
6412         }
6413
6414         if (ret) {
6415                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6416
6417                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6418                         lock_ctx = req->ctx;
6419
6420                 /*
6421                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6422                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6423                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6424                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6425                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6426                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6427                  * it.
6428                  */
6429                 if (lock_ctx)
6430                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6431
6432                 req_set_fail_links(req);
6433                 io_req_complete(req, ret);
6434
6435                 if (lock_ctx)
6436                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6437         }
6438
6439         return io_steal_work(req);
6440 }
6441
6442 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6443                                               int index)
6444 {
6445         struct fixed_file_table *table;
6446
6447         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6448         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6449 }
6450
6451 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6452                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6453 {
6454         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6455         struct file *file;
6456
6457         if (fixed) {
6458                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6459                         return NULL;
6460                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6461                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6462                 io_set_resource_node(req);
6463         } else {
6464                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6465                 file = __io_file_get(state, fd);
6466         }
6467
6468         if (file && file->f_op == &io_uring_fops &&
6469             !(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
6470                 io_req_init_async(req);
6471                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6472
6473                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6474                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6475                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6476         }
6477
6478         return file;
6479 }
6480
6481 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6482 {
6483         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6484                                                 struct io_timeout_data, timer);
6485         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6486         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6487         unsigned long flags;
6488
6489         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6490         prev = req->timeout.head;
6491         req->timeout.head = NULL;
6492
6493         /*
6494          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6495          * race with the completion of the linked work.
6496          */
6497         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6498                 io_remove_next_linked(prev);
6499         else
6500                 prev = NULL;
6501         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6502
6503         if (prev) {
6504                 req_set_fail_links(prev);
6505                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6506                 io_put_req(prev);
6507         } else {
6508                 io_req_complete(req, -ETIME);
6509         }
6510         return HRTIMER_NORESTART;
6511 }
6512
6513 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6514 {
6515         /*
6516          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6517          * before we got a chance to setup the timer
6518          */
6519         if (req->timeout.head) {
6520                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6521
6522                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6523                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6524                                 data->mode);
6525         }
6526 }
6527
6528 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6529 {
6530         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6531
6532         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6533         __io_queue_linked_timeout(req);
6534         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6535
6536         /* drop submission reference */
6537         io_put_req(req);
6538 }
6539
6540 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6541 {
6542         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6543
6544         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6545             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6546                 return NULL;
6547
6548         nxt->timeout.head = req;
6549         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6550         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6551         return nxt;
6552 }
6553
6554 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6555 {
6556         struct io_kiocb *linked_timeout;
6557         const struct cred *old_creds = NULL;
6558         int ret;
6559
6560 again:
6561         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6562
6563         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6564             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6565             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6566                 if (old_creds)
6567                         revert_creds(old_creds);
6568                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6569                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6570                 else
6571                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6572         }
6573
6574         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6575
6576         /*
6577          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6578          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6579          */
6580         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6581                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6582                         /*
6583                          * Queued up for async execution, worker will release
6584                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6585                          */
6586                         io_queue_async_work(req);
6587                 }
6588
6589                 if (linked_timeout)
6590                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6591         } else if (likely(!ret)) {
6592                 /* drop submission reference */
6593                 req = io_put_req_find_next(req);
6594                 if (linked_timeout)
6595                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6596
6597                 if (req) {
6598                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6599                                 goto again;
6600                         io_queue_async_work(req);
6601                 }
6602         } else {
6603                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6604                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6605                 req_set_fail_links(req);
6606                 io_put_req(req);
6607                 io_req_complete(req, ret);
6608         }
6609
6610         if (old_creds)
6611                 revert_creds(old_creds);
6612 }
6613
6614 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6615                          struct io_comp_state *cs)
6616 {
6617         int ret;
6618
6619         ret = io_req_defer(req, sqe);
6620         if (ret) {
6621                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6622 fail_req:
6623                         req_set_fail_links(req);
6624                         io_put_req(req);
6625                         io_req_complete(req, ret);
6626                 }
6627         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6628                 if (!req->async_data) {
6629                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6630                         if (unlikely(ret))
6631                                 goto fail_req;
6632                 }
6633                 io_queue_async_work(req);
6634         } else {
6635                 if (sqe) {
6636                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6637                         if (unlikely(ret))
6638                                 goto fail_req;
6639                 }
6640                 __io_queue_sqe(req, cs);
6641         }
6642 }
6643
6644 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6645                                       struct io_comp_state *cs)
6646 {
6647         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6648                 io_put_req(req);
6649                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6650         } else
6651                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6652 }
6653
6654 struct io_submit_link {
6655         struct io_kiocb *head;
6656         struct io_kiocb *last;
6657 };
6658
6659 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6660                          struct io_submit_link *link, struct io_comp_state *cs)
6661 {
6662         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6663         int ret;
6664
6665         /*
6666          * If we already have a head request, queue this one for async
6667          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6668          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6669          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6670          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6671          */
6672         if (link->head) {
6673                 struct io_kiocb *head = link->head;
6674
6675                 /*
6676                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6677                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6678                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6679                  * next after the link request. The last one is done via
6680                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6681                  */
6682                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6683                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6684                         ctx->drain_next = 1;
6685                 }
6686                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6687                 if (unlikely(ret)) {
6688                         /* fail even hard links since we don't submit */
6689                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6690                         return ret;
6691                 }
6692                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6693                 link->last->link = req;
6694                 link->last = req;
6695
6696                 /* last request of a link, enqueue the link */
6697                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6698                         io_queue_link_head(head, cs);
6699                         link->head = NULL;
6700                 }
6701         } else {
6702                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6703                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6704                         ctx->drain_next = 0;
6705                 }
6706                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6707                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6708                         if (unlikely(ret))
6709                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6710                         link->head = req;
6711                         link->last = req;
6712                 } else {
6713                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6714                 }
6715         }
6716
6717         return 0;
6718 }
6719
6720 /*
6721  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6722  */
6723 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6724 {
6725         if (!list_empty(&state->comp.list))
6726                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6727         if (state->plug_started)
6728                 blk_finish_plug(&state->plug);
6729         io_state_file_put(state);
6730         if (state->free_reqs)
6731                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6732 }
6733
6734 /*
6735  * Start submission side cache.
6736  */
6737 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6738                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6739 {
6740         state->plug_started = false;
6741         state->comp.nr = 0;
6742         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6743         state->comp.ctx = ctx;
6744         state->free_reqs = 0;
6745         state->file_refs = 0;
6746         state->ios_left = max_ios;
6747 }
6748
6749 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6750 {
6751         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6752
6753         /*
6754          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6755          * since once we write the new head, the application could
6756          * write new data to them.
6757          */
6758         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6759 }
6760
6761 /*
6762  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6763  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6764  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6765  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6766  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6767  * prevent a re-load down the line.
6768  */
6769 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6770 {
6771         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6772         unsigned head;
6773
6774         /*
6775          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6776          *
6777          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6778          *    head updates.
6779          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6780          *    though the application is the one updating it.
6781          */
6782         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6783         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6784                 return &ctx->sq_sqes[head];
6785
6786         /* drop invalid entries */
6787         ctx->cached_sq_dropped++;
6788         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6789         return NULL;
6790 }
6791
6792 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6793 {
6794         ctx->cached_sq_head++;
6795 }
6796
6797 /*
6798  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6799  *
6800  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6801  */
6802 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6803                                         struct io_kiocb *req,
6804                                         unsigned int sqe_flags)
6805 {
6806         if (!ctx->restricted)
6807                 return true;
6808
6809         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6810                 return false;
6811
6812         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6813             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6814                 return false;
6815
6816         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6817                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6818                 return false;
6819
6820         return true;
6821 }
6822
6823 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6824                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6825                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6826
6827 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6828                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6829                        struct io_submit_state *state)
6830 {
6831         unsigned int sqe_flags;
6832         int id, ret;
6833
6834         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6835         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6836         req->async_data = NULL;
6837         req->file = NULL;
6838         req->ctx = ctx;
6839         req->flags = 0;
6840         req->link = NULL;
6841         req->fixed_file_refs = NULL;
6842         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6843         refcount_set(&req->refs, 2);
6844         req->task = current;
6845         req->result = 0;
6846
6847         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6848                 return -EINVAL;
6849
6850         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6851                 return -EFAULT;
6852
6853         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6854         /* enforce forwards compatibility on users */
6855         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6856                 return -EINVAL;
6857
6858         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6859                 return -EACCES;
6860
6861         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6862             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6863                 return -EOPNOTSUPP;
6864
6865         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6866         if (id) {
6867                 struct io_identity *iod;
6868
6869                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6870                 if (unlikely(!iod))
6871                         return -EINVAL;
6872                 refcount_inc(&iod->count);
6873
6874                 __io_req_init_async(req);
6875                 get_cred(iod->creds);
6876                 req->work.identity = iod;
6877                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6878         }
6879
6880         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6881         req->flags |= sqe_flags;
6882
6883         /*
6884          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6885          * is potentially a read/write to block based storage.
6886          */
6887         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6888             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6889                 blk_start_plug(&state->plug);
6890                 state->plug_started = true;
6891         }
6892
6893         ret = 0;
6894         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6895                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6896
6897                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6898                 if (unlikely(!req->file &&
6899                     !io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error))
6900                         ret = -EBADF;
6901         }
6902
6903         state->ios_left--;
6904         return ret;
6905 }
6906
6907 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6908 {
6909         struct io_submit_state state;
6910         struct io_submit_link link;
6911         int i, submitted = 0;
6912
6913         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6914         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6915                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6916                         return -EBUSY;
6917         }
6918
6919         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6920         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6921
6922         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6923                 return -EAGAIN;
6924
6925         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6926         refcount_add(nr, &current->usage);
6927
6928         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6929         link.head = NULL;
6930
6931         for (i = 0; i < nr; i++) {
6932                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6933                 struct io_kiocb *req;
6934                 int err;
6935
6936                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6937                 if (unlikely(!sqe)) {
6938                         io_consume_sqe(ctx);
6939                         break;
6940                 }
6941                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6942                 if (unlikely(!req)) {
6943                         if (!submitted)
6944                                 submitted = -EAGAIN;
6945                         break;
6946                 }
6947                 io_consume_sqe(ctx);
6948                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6949                 submitted++;
6950
6951                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6952                 if (unlikely(err)) {
6953 fail_req:
6954                         io_put_req(req);
6955                         io_req_complete(req, err);
6956                         break;
6957                 }
6958
6959                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6960                                                 true, io_async_submit(ctx));
6961                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6962                 if (err)
6963                         goto fail_req;
6964         }
6965
6966         if (unlikely(submitted != nr)) {
6967                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6968                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6969                 int unused = nr - ref_used;
6970
6971                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6972                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6973                 put_task_struct_many(current, unused);
6974         }
6975         if (link.head)
6976                 io_queue_link_head(link.head, &state.comp);
6977         io_submit_state_end(&state);
6978
6979          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6980         io_commit_sqring(ctx);
6981
6982         return submitted;
6983 }
6984
6985 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6986 {
6987         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6988         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6989         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6990         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6991 }
6992
6993 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6994 {
6995         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6996         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6997         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6998 }
6999
7000 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7001 {
7002         unsigned int to_submit;
7003         int ret = 0;
7004
7005         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7006         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7007         if (cap_entries && to_submit > 8)
7008                 to_submit = 8;
7009
7010         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7011                 unsigned nr_events = 0;
7012
7013                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7014                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7015                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7016
7017                 if (to_submit && !ctx->sqo_dead &&
7018                     likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
7019                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7020                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7021         }
7022
7023         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7024                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7025
7026         return ret;
7027 }
7028
7029 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7030 {
7031         struct io_ring_ctx *ctx;
7032         unsigned sq_thread_idle = 0;
7033
7034         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7035                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
7036                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
7037         }
7038
7039         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7040 }
7041
7042 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
7043 {
7044         struct io_ring_ctx *ctx;
7045
7046         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
7047                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
7048                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7049                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
7050         }
7051
7052         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7053 }
7054
7055 static int io_sq_thread(void *data)
7056 {
7057         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
7058         struct files_struct *old_files = current->files;
7059         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
7060         const struct cred *old_cred = NULL;
7061         struct io_sq_data *sqd = data;
7062         struct io_ring_ctx *ctx;
7063         unsigned long timeout = 0;
7064         DEFINE_WAIT(wait);
7065
7066         task_lock(current);
7067         current->files = NULL;
7068         current->nsproxy = NULL;
7069         task_unlock(current);
7070
7071         while (!kthread_should_stop()) {
7072                 int ret;
7073                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
7074
7075                 /*
7076                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
7077                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
7078                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
7079                  */
7080                 if (kthread_should_park()) {
7081                         kthread_parkme();
7082                         /*
7083                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
7084                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
7085                          * to be stopped, so here needs to have a check.
7086                          */
7087                         if (kthread_should_stop())
7088                                 break;
7089                 }
7090
7091                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
7092                         io_sqd_init_new(sqd);
7093                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7094                 }
7095
7096                 sqt_spin = false;
7097                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7098                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7099                         if (current->cred != ctx->creds) {
7100                                 if (old_cred)
7101                                         revert_creds(old_cred);
7102                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7103                         }
7104                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7105 #ifdef CONFIG_AUDIT
7106                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7107                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7108 #endif
7109
7110                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7111                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7112                                 sqt_spin = true;
7113
7114                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7115                 }
7116
7117                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7118                         io_run_task_work();
7119                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7120                         cond_resched();
7121                         if (sqt_spin)
7122                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7123                         continue;
7124                 }
7125
7126                 if (kthread_should_park())
7127                         continue;
7128
7129                 needs_sched = true;
7130                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7131                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7132                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7133                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7134                                 needs_sched = false;
7135                                 break;
7136                         }
7137                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7138                                 needs_sched = false;
7139                                 break;
7140                         }
7141                 }
7142
7143                 if (needs_sched) {
7144                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7145                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7146
7147                         schedule();
7148                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7149                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7150                 }
7151
7152                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7153                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7154         }
7155
7156         io_run_task_work();
7157         io_sq_thread_drop_mm_files();
7158
7159         if (cur_css)
7160                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7161         if (old_cred)
7162                 revert_creds(old_cred);
7163
7164         task_lock(current);
7165         current->files = old_files;
7166         current->nsproxy = old_nsproxy;
7167         task_unlock(current);
7168
7169         kthread_parkme();
7170
7171         return 0;
7172 }
7173
7174 struct io_wait_queue {
7175         struct wait_queue_entry wq;
7176         struct io_ring_ctx *ctx;
7177         unsigned to_wait;
7178         unsigned nr_timeouts;
7179 };
7180
7181 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7182 {
7183         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7184
7185         /*
7186          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7187          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7188          * regardless of event count.
7189          */
7190         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
7191                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7192 }
7193
7194 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7195                             int wake_flags, void *key)
7196 {
7197         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7198                                                         wq);
7199
7200         /*
7201          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7202          * the task, and the next invocation will do it.
7203          */
7204         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
7205                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7206         return -1;
7207 }
7208
7209 static int io_run_task_work_sig(void)
7210 {
7211         if (io_run_task_work())
7212                 return 1;
7213         if (!signal_pending(current))
7214                 return 0;
7215         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7216                 return -ERESTARTSYS;
7217         return -EINTR;
7218 }
7219
7220 /*
7221  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7222  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7223  */
7224 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7225                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7226                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7227 {
7228         struct io_wait_queue iowq = {
7229                 .wq = {
7230                         .private        = current,
7231                         .func           = io_wake_function,
7232                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7233                 },
7234                 .ctx            = ctx,
7235                 .to_wait        = min_events,
7236         };
7237         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7238         struct timespec64 ts;
7239         signed long timeout = 0;
7240         int ret = 0;
7241
7242         do {
7243                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7244                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7245                         return 0;
7246                 if (!io_run_task_work())
7247                         break;
7248         } while (1);
7249
7250         if (sig) {
7251 #ifdef CONFIG_COMPAT
7252                 if (in_compat_syscall())
7253                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7254                                                       sigsz);
7255                 else
7256 #endif
7257                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7258
7259                 if (ret)
7260                         return ret;
7261         }
7262
7263         if (uts) {
7264                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7265                         return -EFAULT;
7266                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7267         }
7268
7269         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7270         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7271         do {
7272                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7273                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7274                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7275                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7276                 ret = io_run_task_work_sig();
7277                 if (ret > 0) {
7278                         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7279                         continue;
7280                 }
7281                 else if (ret < 0)
7282                         break;
7283                 if (io_should_wake(&iowq))
7284                         break;
7285                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
7286                         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7287                         continue;
7288                 }
7289                 if (uts) {
7290                         timeout = schedule_timeout(timeout);
7291                         if (timeout == 0) {
7292                                 ret = -ETIME;
7293                                 break;
7294                         }
7295                 } else {
7296                         schedule();
7297                 }
7298         } while (1);
7299         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7300
7301         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7302
7303         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7304 }
7305
7306 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7307 {
7308 #if defined(CONFIG_UNIX)
7309         if (ctx->ring_sock) {
7310                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7311                 struct sk_buff *skb;
7312
7313                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7314                         kfree_skb(skb);
7315         }
7316 #else
7317         int i;
7318
7319         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7320                 struct file *file;
7321
7322                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7323                 if (file)
7324                         fput(file);
7325         }
7326 #endif
7327 }
7328
7329 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7330 {
7331         struct fixed_file_data *data;
7332
7333         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7334         complete(&data->done);
7335 }
7336
7337 static void io_sqe_files_set_node(struct fixed_file_data *file_data,
7338                                   struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7339 {
7340         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7341         file_data->node = ref_node;
7342         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7343         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7344         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7345 }
7346
7347 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7348 {
7349         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7350         struct fixed_file_ref_node *backup_node, *ref_node = NULL;
7351         unsigned nr_tables, i;
7352         int ret;
7353
7354         if (!data)
7355                 return -ENXIO;
7356         backup_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7357         if (!backup_node)
7358                 return -ENOMEM;
7359
7360         spin_lock_bh(&data->lock);
7361         ref_node = data->node;
7362         spin_unlock_bh(&data->lock);
7363         if (ref_node)
7364                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7365
7366         percpu_ref_kill(&data->refs);
7367
7368         /* wait for all refs nodes to complete */
7369         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7370         do {
7371                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7372                 if (!ret)
7373                         break;
7374                 ret = io_run_task_work_sig();
7375                 if (ret < 0) {
7376                         percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7377                         reinit_completion(&data->done);
7378                         io_sqe_files_set_node(data, backup_node);
7379                         return ret;
7380                 }
7381         } while (1);
7382
7383         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7384         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7385         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7386                 kfree(data->table[i].files);
7387         kfree(data->table);
7388         percpu_ref_exit(&data->refs);
7389         kfree(data);
7390         ctx->file_data = NULL;
7391         ctx->nr_user_files = 0;
7392         destroy_fixed_file_ref_node(backup_node);
7393         return 0;
7394 }
7395
7396 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7397 {
7398         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7399                 /*
7400                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7401                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7402                  * set to a single CPU.
7403                  */
7404                 if (sqd->thread) {
7405                         kthread_park(sqd->thread);
7406                         kthread_stop(sqd->thread);
7407                 }
7408
7409                 kfree(sqd);
7410         }
7411 }
7412
7413 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7414 {
7415         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7416         struct io_sq_data *sqd;
7417         struct fd f;
7418
7419         f = fdget(p->wq_fd);
7420         if (!f.file)
7421                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7422         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7423                 fdput(f);
7424                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7425         }
7426
7427         ctx_attach = f.file->private_data;
7428         sqd = ctx_attach->sq_data;
7429         if (!sqd) {
7430                 fdput(f);
7431                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7432         }
7433
7434         refcount_inc(&sqd->refs);
7435         fdput(f);
7436         return sqd;
7437 }
7438
7439 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7440 {
7441         struct io_sq_data *sqd;
7442
7443         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7444                 return io_attach_sq_data(p);
7445
7446         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7447         if (!sqd)
7448                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7449
7450         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7451         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7452         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7453         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7454         mutex_init(&sqd->lock);
7455         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7456         return sqd;
7457 }
7458
7459 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7460         __releases(&sqd->lock)
7461 {
7462         if (!sqd->thread)
7463                 return;
7464         kthread_unpark(sqd->thread);
7465         mutex_unlock(&sqd->lock);
7466 }
7467
7468 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7469         __acquires(&sqd->lock)
7470 {
7471         if (!sqd->thread)
7472                 return;
7473         mutex_lock(&sqd->lock);
7474         kthread_park(sqd->thread);
7475 }
7476
7477 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7478 {
7479         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7480
7481         if (sqd) {
7482                 if (sqd->thread) {
7483                         /*
7484                          * We may arrive here from the error branch in
7485                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7486                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7487                          * sure the wait will complete.
7488                          */
7489                         wake_up_process(sqd->thread);
7490                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7491
7492                         io_sq_thread_park(sqd);
7493                 }
7494
7495                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7496                 list_del(&ctx->sqd_list);
7497                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7498                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7499
7500                 if (sqd->thread)
7501                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7502
7503                 io_put_sq_data(sqd);
7504                 ctx->sq_data = NULL;
7505         }
7506 }
7507
7508 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7509 {
7510         io_sq_thread_stop(ctx);
7511
7512         if (ctx->io_wq) {
7513                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7514                 ctx->io_wq = NULL;
7515         }
7516 }
7517
7518 #if defined(CONFIG_UNIX)
7519 /*
7520  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7521  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7522  * loops in the file referencing.
7523  */
7524 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7525 {
7526         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7527         struct scm_fp_list *fpl;
7528         struct sk_buff *skb;
7529         int i, nr_files;
7530
7531         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7532         if (!fpl)
7533                 return -ENOMEM;
7534
7535         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7536         if (!skb) {
7537                 kfree(fpl);
7538                 return -ENOMEM;
7539         }
7540
7541         skb->sk = sk;
7542
7543         nr_files = 0;
7544         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7545         for (i = 0; i < nr; i++) {
7546                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7547
7548                 if (!file)
7549                         continue;
7550                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7551                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7552                 nr_files++;
7553         }
7554
7555         if (nr_files) {
7556                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7557                 fpl->count = nr_files;
7558                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7559                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7560                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7561                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7562
7563                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7564                         fput(fpl->fp[i]);
7565         } else {
7566                 kfree_skb(skb);
7567                 kfree(fpl);
7568         }
7569
7570         return 0;
7571 }
7572
7573 /*
7574  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7575  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7576  * garbage collection to take care of this problem for us.
7577  */
7578 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7579 {
7580         unsigned left, total;
7581         int ret = 0;
7582
7583         total = 0;
7584         left = ctx->nr_user_files;
7585         while (left) {
7586                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7587
7588                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7589                 if (ret)
7590                         break;
7591                 left -= this_files;
7592                 total += this_files;
7593         }
7594
7595         if (!ret)
7596                 return 0;
7597
7598         while (total < ctx->nr_user_files) {
7599                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7600
7601                 if (file)
7602                         fput(file);
7603                 total++;
7604         }
7605
7606         return ret;
7607 }
7608 #else
7609 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7610 {
7611         return 0;
7612 }
7613 #endif
7614
7615 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7616                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7617 {
7618         int i;
7619
7620         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7621                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7622                 unsigned this_files;
7623
7624                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7625                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7626                                         GFP_KERNEL);
7627                 if (!table->files)
7628                         break;
7629                 nr_files -= this_files;
7630         }
7631
7632         if (i == nr_tables)
7633                 return 0;
7634
7635         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7636                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7637                 kfree(table->files);
7638         }
7639         return 1;
7640 }
7641
7642 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7643 {
7644 #if defined(CONFIG_UNIX)
7645         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7646         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7647         struct sk_buff *skb;
7648         int i;
7649
7650         __skb_queue_head_init(&list);
7651
7652         /*
7653          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7654          * remove this entry and rearrange the file array.
7655          */
7656         skb = skb_dequeue(head);
7657         while (skb) {
7658                 struct scm_fp_list *fp;
7659
7660                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7661                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7662                         int left;
7663
7664                         if (fp->fp[i] != file)
7665                                 continue;
7666
7667                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7668                         left = fp->count - 1 - i;
7669                         if (left) {
7670                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7671                                                 left * sizeof(struct file *));
7672                         }
7673                         fp->count--;
7674                         if (!fp->count) {
7675                                 kfree_skb(skb);
7676                                 skb = NULL;
7677                         } else {
7678                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7679                         }
7680                         fput(file);
7681                         file = NULL;
7682                         break;
7683                 }
7684
7685                 if (!file)
7686                         break;
7687
7688                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7689
7690                 skb = skb_dequeue(head);
7691         }
7692
7693         if (skb_peek(&list)) {
7694                 spin_lock_irq(&head->lock);
7695                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7696                         __skb_queue_tail(head, skb);
7697                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7698         }
7699 #else
7700         fput(file);
7701 #endif
7702 }
7703
7704 struct io_file_put {
7705         struct list_head list;
7706         struct file *file;
7707 };
7708
7709 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7710 {
7711         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7712         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7713         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7714
7715         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7716                 list_del(&pfile->list);
7717                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7718                 kfree(pfile);
7719         }
7720
7721         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7722         kfree(ref_node);
7723         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7724 }
7725
7726 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7727 {
7728         struct io_ring_ctx *ctx;
7729         struct llist_node *node;
7730
7731         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7732         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7733
7734         while (node) {
7735                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7736                 struct llist_node *next = node->next;
7737
7738                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7739                 __io_file_put_work(ref_node);
7740                 node = next;
7741         }
7742 }
7743
7744 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7745 {
7746         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7747         struct fixed_file_data *data;
7748         struct io_ring_ctx *ctx;
7749         bool first_add = false;
7750         int delay = HZ;
7751
7752         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7753         data = ref_node->file_data;
7754         ctx = data->ctx;
7755
7756         spin_lock_bh(&data->lock);
7757         ref_node->done = true;
7758
7759         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7760                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7761                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7762                 /* recycle ref nodes in order */
7763                 if (!ref_node->done)
7764                         break;
7765                 list_del(&ref_node->node);
7766                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7767         }
7768         spin_unlock_bh(&data->lock);
7769
7770         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7771                 delay = 0;
7772
7773         if (!delay)
7774                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7775         else if (first_add)
7776                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7777 }
7778
7779 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7780                         struct io_ring_ctx *ctx)
7781 {
7782         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7783
7784         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7785         if (!ref_node)
7786                 return NULL;
7787
7788         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7789                             0, GFP_KERNEL)) {
7790                 kfree(ref_node);
7791                 return NULL;
7792         }
7793         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7794         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7795         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7796         ref_node->done = false;
7797         return ref_node;
7798 }
7799
7800 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7801 {
7802         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7803         kfree(ref_node);
7804 }
7805
7806 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7807                                  unsigned nr_args)
7808 {
7809         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7810         unsigned nr_tables, i;
7811         struct file *file;
7812         int fd, ret = -ENOMEM;
7813         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7814         struct fixed_file_data *file_data;
7815
7816         if (ctx->file_data)
7817                 return -EBUSY;
7818         if (!nr_args)
7819                 return -EINVAL;
7820         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7821                 return -EMFILE;
7822
7823         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7824         if (!file_data)
7825                 return -ENOMEM;
7826         file_data->ctx = ctx;
7827         init_completion(&file_data->done);
7828         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7829         spin_lock_init(&file_data->lock);
7830
7831         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7832         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7833                                    GFP_KERNEL);
7834         if (!file_data->table)
7835                 goto out_free;
7836
7837         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7838                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7839                 goto out_free;
7840
7841         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7842                 goto out_ref;
7843         ctx->file_data = file_data;
7844
7845         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7846                 struct fixed_file_table *table;
7847                 unsigned index;
7848
7849                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7850                         ret = -EFAULT;
7851                         goto out_fput;
7852                 }
7853                 /* allow sparse sets */
7854                 if (fd == -1)
7855                         continue;
7856
7857                 file = fget(fd);
7858                 ret = -EBADF;
7859                 if (!file)
7860                         goto out_fput;
7861
7862                 /*
7863                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7864                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7865                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7866                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7867                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7868                  */
7869                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7870                         fput(file);
7871                         goto out_fput;
7872                 }
7873                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7874                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7875                 table->files[index] = file;
7876         }
7877
7878         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7879         if (ret) {
7880                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7881                 return ret;
7882         }
7883
7884         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7885         if (!ref_node) {
7886                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7887                 return -ENOMEM;
7888         }
7889
7890         io_sqe_files_set_node(file_data, ref_node);
7891         return ret;
7892 out_fput:
7893         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7894                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7895                 if (file)
7896                         fput(file);
7897         }
7898         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7899                 kfree(file_data->table[i].files);
7900         ctx->nr_user_files = 0;
7901 out_ref:
7902         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7903 out_free:
7904         kfree(file_data->table);
7905         kfree(file_data);
7906         ctx->file_data = NULL;
7907         return ret;
7908 }
7909
7910 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7911                                 int index)
7912 {
7913 #if defined(CONFIG_UNIX)
7914         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7915         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7916         struct sk_buff *skb;
7917
7918         /*
7919          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7920          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7921          * and filling it in.
7922          */
7923         spin_lock_irq(&head->lock);
7924         skb = skb_peek(head);
7925         if (skb) {
7926                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7927
7928                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7929                         __skb_unlink(skb, head);
7930                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7931                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7932                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7933                         fpl->count++;
7934                         spin_lock_irq(&head->lock);
7935                         __skb_queue_head(head, skb);
7936                 } else {
7937                         skb = NULL;
7938                 }
7939         }
7940         spin_unlock_irq(&head->lock);
7941
7942         if (skb) {
7943                 fput(file);
7944                 return 0;
7945         }
7946
7947         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7948 #else
7949         return 0;
7950 #endif
7951 }
7952
7953 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7954                                  struct file *file)
7955 {
7956         struct io_file_put *pfile;
7957         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7958
7959         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7960         if (!pfile)
7961                 return -ENOMEM;
7962
7963         pfile->file = file;
7964         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7965
7966         return 0;
7967 }
7968
7969 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7970                                  struct io_uring_files_update *up,
7971                                  unsigned nr_args)
7972 {
7973         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7974         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7975         struct file *file;
7976         __s32 __user *fds;
7977         int fd, i, err;
7978         __u32 done;
7979         bool needs_switch = false;
7980
7981         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7982                 return -EOVERFLOW;
7983         if (done > ctx->nr_user_files)
7984                 return -EINVAL;
7985
7986         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7987         if (!ref_node)
7988                 return -ENOMEM;
7989
7990         done = 0;
7991         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7992         while (nr_args) {
7993                 struct fixed_file_table *table;
7994                 unsigned index;
7995
7996                 err = 0;
7997                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7998                         err = -EFAULT;
7999                         break;
8000                 }
8001                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
8002                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8003                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
8004                 if (table->files[index]) {
8005                         file = table->files[index];
8006                         err = io_queue_file_removal(data, file);
8007                         if (err)
8008                                 break;
8009                         table->files[index] = NULL;
8010                         needs_switch = true;
8011                 }
8012                 if (fd != -1) {
8013                         file = fget(fd);
8014                         if (!file) {
8015                                 err = -EBADF;
8016                                 break;
8017                         }
8018                         /*
8019                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8020                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8021                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8022                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8023                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8024                          * support regular read/write anyway.
8025                          */
8026                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8027                                 fput(file);
8028                                 err = -EBADF;
8029                                 break;
8030                         }
8031                         table->files[index] = file;
8032                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8033                         if (err) {
8034                                 table->files[index] = NULL;
8035                                 fput(file);
8036                                 break;
8037                         }
8038                 }
8039                 nr_args--;
8040                 done++;
8041                 up->offset++;
8042         }
8043
8044         if (needs_switch) {
8045                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
8046                 io_sqe_files_set_node(data, ref_node);
8047         } else
8048                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
8049
8050         return done ? done : err;
8051 }
8052
8053 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8054                                unsigned nr_args)
8055 {
8056         struct io_uring_files_update up;
8057
8058         if (!ctx->file_data)
8059                 return -ENXIO;
8060         if (!nr_args)
8061                 return -EINVAL;
8062         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
8063                 return -EFAULT;
8064         if (up.resv)
8065                 return -EINVAL;
8066
8067         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
8068 }
8069
8070 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
8071 {
8072         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8073
8074         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
8075         io_put_req(req);
8076 }
8077
8078 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8079                               struct io_uring_params *p)
8080 {
8081         struct io_wq_data data;
8082         struct fd f;
8083         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8084         unsigned int concurrency;
8085         int ret = 0;
8086
8087         data.user = ctx->user;
8088         data.free_work = io_free_work;
8089         data.do_work = io_wq_submit_work;
8090
8091         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
8092                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8093                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8094
8095                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
8096                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
8097                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
8098                         ctx->io_wq = NULL;
8099                 }
8100                 return ret;
8101         }
8102
8103         f = fdget(p->wq_fd);
8104         if (!f.file)
8105                 return -EBADF;
8106
8107         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8108                 ret = -EINVAL;
8109                 goto out_fput;
8110         }
8111
8112         ctx_attach = f.file->private_data;
8113         /* @io_wq is protected by holding the fd */
8114         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
8115                 ret = -EINVAL;
8116                 goto out_fput;
8117         }
8118
8119         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
8120 out_fput:
8121         fdput(f);
8122         return ret;
8123 }
8124
8125 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8126 {
8127         struct io_uring_task *tctx;
8128         int ret;
8129
8130         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8131         if (unlikely(!tctx))
8132                 return -ENOMEM;
8133
8134         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8135         if (unlikely(ret)) {
8136                 kfree(tctx);
8137                 return ret;
8138         }
8139
8140         xa_init(&tctx->xa);
8141         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8142         tctx->last = NULL;
8143         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8144         tctx->sqpoll = false;
8145         io_init_identity(&tctx->__identity);
8146         tctx->identity = &tctx->__identity;
8147         task->io_uring = tctx;
8148         return 0;
8149 }
8150
8151 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8152 {
8153         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8154
8155         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8156         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8157         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8158                 kfree(tctx->identity);
8159         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8160         kfree(tctx);
8161         tsk->io_uring = NULL;
8162 }
8163
8164 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8165                                 struct io_uring_params *p)
8166 {
8167         int ret;
8168
8169         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8170                 struct io_sq_data *sqd;
8171
8172                 ret = -EPERM;
8173                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8174                         goto err;
8175
8176                 sqd = io_get_sq_data(p);
8177                 if (IS_ERR(sqd)) {
8178                         ret = PTR_ERR(sqd);
8179                         goto err;
8180                 }
8181
8182                 ctx->sq_data = sqd;
8183                 io_sq_thread_park(sqd);
8184                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8185                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8186                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8187                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8188
8189                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8190                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8191                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8192
8193                 if (sqd->thread)
8194                         goto done;
8195
8196                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8197                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8198
8199                         ret = -EINVAL;
8200                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8201                                 goto err;
8202                         if (!cpu_online(cpu))
8203                                 goto err;
8204
8205                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8206                                                         cpu, "io_uring-sq");
8207                 } else {
8208                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8209                                                         "io_uring-sq");
8210                 }
8211                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8212                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8213                         sqd->thread = NULL;
8214                         goto err;
8215                 }
8216                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8217                 if (ret)
8218                         goto err;
8219         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8220                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8221                 ret = -EINVAL;
8222                 goto err;
8223         }
8224
8225 done:
8226         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8227         if (ret)
8228                 goto err;
8229
8230         return 0;
8231 err:
8232         io_finish_async(ctx);
8233         return ret;
8234 }
8235
8236 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8237 {
8238         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8239
8240         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8241                 wake_up_process(sqd->thread);
8242 }
8243
8244 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8245                                       unsigned long nr_pages)
8246 {
8247         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8248 }
8249
8250 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8251                                    unsigned long nr_pages)
8252 {
8253         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8254
8255         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8256         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8257
8258         do {
8259                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8260                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8261                 if (new_pages > page_limit)
8262                         return -ENOMEM;
8263         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8264                                         new_pages) != cur_pages);
8265
8266         return 0;
8267 }
8268
8269 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8270                              enum io_mem_account acct)
8271 {
8272         if (ctx->limit_mem)
8273                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8274
8275         if (ctx->mm_account) {
8276                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8277                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8278                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8279                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8280                 }else if (acct == ACCT_PINNED) {
8281                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8282                 }
8283         }
8284 }
8285
8286 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8287                           enum io_mem_account acct)
8288 {
8289         int ret;
8290
8291         if (ctx->limit_mem) {
8292                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8293                 if (ret)
8294                         return ret;
8295         }
8296
8297         if (ctx->mm_account) {
8298                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8299                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8300                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8301                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8302                 } else if (acct == ACCT_PINNED) {
8303                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8304                 }
8305         }
8306
8307         return 0;
8308 }
8309
8310 static void io_mem_free(void *ptr)
8311 {
8312         struct page *page;
8313
8314         if (!ptr)
8315                 return;
8316
8317         page = virt_to_head_page(ptr);
8318         if (put_page_testzero(page))
8319                 free_compound_page(page);
8320 }
8321
8322 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8323 {
8324         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8325                                 __GFP_NORETRY;
8326
8327         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8328 }
8329
8330 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8331                                 size_t *sq_offset)
8332 {
8333         struct io_rings *rings;
8334         size_t off, sq_array_size;
8335
8336         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8337         if (off == SIZE_MAX)
8338                 return SIZE_MAX;
8339
8340 #ifdef CONFIG_SMP
8341         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8342         if (off == 0)
8343                 return SIZE_MAX;
8344 #endif
8345
8346         if (sq_offset)
8347                 *sq_offset = off;
8348
8349         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8350         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8351                 return SIZE_MAX;
8352
8353         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8354                 return SIZE_MAX;
8355
8356         return off;
8357 }
8358
8359 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8360 {
8361         size_t pages;
8362
8363         pages = (size_t)1 << get_order(
8364                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8365         pages += (size_t)1 << get_order(
8366                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8367
8368         return pages;
8369 }
8370
8371 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8372 {
8373         int i, j;
8374
8375         if (!ctx->user_bufs)
8376                 return -ENXIO;
8377
8378         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8379                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8380
8381                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8382                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8383
8384                 if (imu->acct_pages)
8385                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8386                 kvfree(imu->bvec);
8387                 imu->nr_bvecs = 0;
8388         }
8389
8390         kfree(ctx->user_bufs);
8391         ctx->user_bufs = NULL;
8392         ctx->nr_user_bufs = 0;
8393         return 0;
8394 }
8395
8396 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8397                        void __user *arg, unsigned index)
8398 {
8399         struct iovec __user *src;
8400
8401 #ifdef CONFIG_COMPAT
8402         if (ctx->compat) {
8403                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8404                 struct compat_iovec ciov;
8405
8406                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8407                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8408                         return -EFAULT;
8409
8410                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8411                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8412                 return 0;
8413         }
8414 #endif
8415         src = (struct iovec __user *) arg;
8416         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8417                 return -EFAULT;
8418         return 0;
8419 }
8420
8421 /*
8422  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8423  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8424  * match that one.
8425  *
8426  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8427  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8428  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8429  */
8430 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8431                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8432 {
8433         int i, j;
8434
8435         /* check current page array */
8436         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8437                 if (!PageCompound(pages[i]))
8438                         continue;
8439                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8440                         return true;
8441         }
8442
8443         /* check previously registered pages */
8444         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8445                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8446
8447                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8448                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8449                                 continue;
8450                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8451                                 return true;
8452                 }
8453         }
8454
8455         return false;
8456 }
8457
8458 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8459                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8460                                  struct page **last_hpage)
8461 {
8462         int i, ret;
8463
8464         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8465                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8466                         imu->acct_pages++;
8467                 } else {
8468                         struct page *hpage;
8469
8470                         hpage = compound_head(pages[i]);
8471                         if (hpage == *last_hpage)
8472                                 continue;
8473                         *last_hpage = hpage;
8474                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8475                                 continue;
8476                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8477                 }
8478         }
8479
8480         if (!imu->acct_pages)
8481                 return 0;
8482
8483         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8484         if (ret)
8485                 imu->acct_pages = 0;
8486         return ret;
8487 }
8488
8489 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8490                                   unsigned nr_args)
8491 {
8492         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8493         struct page **pages = NULL;
8494         struct page *last_hpage = NULL;
8495         int i, j, got_pages = 0;
8496         int ret = -EINVAL;
8497
8498         if (ctx->user_bufs)
8499                 return -EBUSY;
8500         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8501                 return -EINVAL;
8502
8503         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8504                                         GFP_KERNEL);
8505         if (!ctx->user_bufs)
8506                 return -ENOMEM;
8507
8508         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8509                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8510                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8511                 int pret, nr_pages;
8512                 struct iovec iov;
8513                 size_t size;
8514
8515                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8516                 if (ret)
8517                         goto err;
8518
8519                 /*
8520                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8521                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8522                  * submitted if they are wrong.
8523                  */
8524                 ret = -EFAULT;
8525                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8526                         goto err;
8527
8528                 /* arbitrary limit, but we need something */
8529                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8530                         goto err;
8531
8532                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8533                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8534                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8535                 nr_pages = end - start;
8536
8537                 ret = 0;
8538                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8539                         kvfree(vmas);
8540                         kvfree(pages);
8541                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8542                                                 GFP_KERNEL);
8543                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8544                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8545                                         GFP_KERNEL);
8546                         if (!pages || !vmas) {
8547                                 ret = -ENOMEM;
8548                                 goto err;
8549                         }
8550                         got_pages = nr_pages;
8551                 }
8552
8553                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8554                                                 GFP_KERNEL);
8555                 ret = -ENOMEM;
8556                 if (!imu->bvec)
8557                         goto err;
8558
8559                 ret = 0;
8560                 mmap_read_lock(current->mm);
8561                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8562                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8563                                       pages, vmas);
8564                 if (pret == nr_pages) {
8565                         /* don't support file backed memory */
8566                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8567                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8568
8569                                 if (vma->vm_file &&
8570                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8571                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8572                                         break;
8573                                 }
8574                         }
8575                 } else {
8576                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8577                 }
8578                 mmap_read_unlock(current->mm);
8579                 if (ret) {
8580                         /*
8581                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8582                          * release any pages we did get
8583                          */
8584                         if (pret > 0)
8585                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8586                         kvfree(imu->bvec);
8587                         goto err;
8588                 }
8589
8590                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8591                 if (ret) {
8592                         unpin_user_pages(pages, pret);
8593                         kvfree(imu->bvec);
8594                         goto err;
8595                 }
8596
8597                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8598                 size = iov.iov_len;
8599                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8600                         size_t vec_len;
8601
8602                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8603                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8604                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8605                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8606                         off = 0;
8607                         size -= vec_len;
8608                 }
8609                 /* store original address for later verification */
8610                 imu->ubuf = ubuf;
8611                 imu->len = iov.iov_len;
8612                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8613
8614                 ctx->nr_user_bufs++;
8615         }
8616         kvfree(pages);
8617         kvfree(vmas);
8618         return 0;
8619 err:
8620         kvfree(pages);
8621         kvfree(vmas);
8622         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8623         return ret;
8624 }
8625
8626 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8627 {
8628         __s32 __user *fds = arg;
8629         int fd;
8630
8631         if (ctx->cq_ev_fd)
8632                 return -EBUSY;
8633
8634         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8635                 return -EFAULT;
8636
8637         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8638         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8639                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8640                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8641                 return ret;
8642         }
8643
8644         return 0;
8645 }
8646
8647 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8648 {
8649         if (ctx->cq_ev_fd) {
8650                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8651                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8652                 return 0;
8653         }
8654
8655         return -ENXIO;
8656 }
8657
8658 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8659 {
8660         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8661         struct io_buffer *buf = p;
8662
8663         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8664         return 0;
8665 }
8666
8667 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8668 {
8669         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8670         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8671 }
8672
8673 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8674 {
8675         io_finish_async(ctx);
8676         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8677
8678         if (ctx->sqo_task) {
8679                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8680                 ctx->sqo_task = NULL;
8681                 mmdrop(ctx->mm_account);
8682                 ctx->mm_account = NULL;
8683         }
8684
8685 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8686         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8687                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8688 #endif
8689
8690         io_sqe_files_unregister(ctx);
8691         io_eventfd_unregister(ctx);
8692         io_destroy_buffers(ctx);
8693         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8694
8695 #if defined(CONFIG_UNIX)
8696         if (ctx->ring_sock) {
8697                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8698                 sock_release(ctx->ring_sock);
8699         }
8700 #endif
8701
8702         io_mem_free(ctx->rings);
8703         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8704
8705         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8706         free_uid(ctx->user);
8707         put_cred(ctx->creds);
8708         kfree(ctx->cancel_hash);
8709         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8710         kfree(ctx);
8711 }
8712
8713 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8714 {
8715         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8716         __poll_t mask = 0;
8717
8718         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8719         /*
8720          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8721          * io_commit_cqring
8722          */
8723         smp_rmb();
8724         if (!io_sqring_full(ctx))
8725                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8726         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8727         if (io_cqring_events(ctx))
8728                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8729
8730         return mask;
8731 }
8732
8733 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8734 {
8735         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8736
8737         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8738 }
8739
8740 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8741 {
8742         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8743         struct io_identity *iod;
8744
8745         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8746         if (iod) {
8747                 put_cred(iod->creds);
8748                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8749                         kfree(iod);
8750         }
8751         return 0;
8752 }
8753
8754 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8755 {
8756         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8757                                                exit_work);
8758
8759         /*
8760          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8761          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8762          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8763          * as nobody else will be looking for them.
8764          */
8765         do {
8766                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8767         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8768         io_ring_ctx_free(ctx);
8769 }
8770
8771 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8772 {
8773         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8774
8775         return req->ctx == data;
8776 }
8777
8778 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8779 {
8780         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8781         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8782
8783         if (WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !ctx->sqo_dead))
8784                 ctx->sqo_dead = 1;
8785
8786         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8787         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8788         if (ctx->rings)
8789                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8790         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8791
8792         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8793         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8794
8795         if (ctx->io_wq)
8796                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8797
8798         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8799         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8800         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8801
8802         /*
8803          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8804          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8805          * spurious failure in setting up a new ring.
8806          */
8807         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8808                          ACCT_LOCKED);
8809
8810         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8811         /*
8812          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8813          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8814          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8815          * over using system_wq.
8816          */
8817         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8818 }
8819
8820 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8821 {
8822         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8823
8824         file->private_data = NULL;
8825         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8826         return 0;
8827 }
8828
8829 struct io_task_cancel {
8830         struct task_struct *task;
8831         struct files_struct *files;
8832 };
8833
8834 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8835 {
8836         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8837         struct io_task_cancel *cancel = data;
8838         bool ret;
8839
8840         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8841                 unsigned long flags;
8842                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8843
8844                 /* protect against races with linked timeouts */
8845                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8846                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8847                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8848         } else {
8849                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8850         }
8851         return ret;
8852 }
8853
8854 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8855                                   struct task_struct *task,
8856                                   struct files_struct *files)
8857 {
8858         struct io_defer_entry *de = NULL;
8859         LIST_HEAD(list);
8860
8861         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8862         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8863                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8864                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8865                         break;
8866                 }
8867         }
8868         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8869
8870         while (!list_empty(&list)) {
8871                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8872                 list_del_init(&de->list);
8873                 req_set_fail_links(de->req);
8874                 io_put_req(de->req);
8875                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8876                 kfree(de);
8877         }
8878 }
8879
8880 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8881                                    struct task_struct *task,
8882                                    struct files_struct *files)
8883 {
8884         struct io_kiocb *req;
8885         int cnt = 0;
8886
8887         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8888         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8889                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8890         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8891         return cnt;
8892 }
8893
8894 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8895                                   struct task_struct *task,
8896                                   struct files_struct *files)
8897 {
8898         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8899                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8900                 DEFINE_WAIT(wait);
8901                 int inflight;
8902
8903                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8904                 if (!inflight)
8905                         break;
8906
8907                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8908                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8909                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8910                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8911                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8912                 io_run_task_work();
8913
8914                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8915                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8916                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8917                         schedule();
8918                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8919         }
8920 }
8921
8922 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8923                                             struct task_struct *task)
8924 {
8925         while (1) {
8926                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8927                 enum io_wq_cancel cret;
8928                 bool ret = false;
8929
8930                 if (ctx->io_wq) {
8931                         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8932                                                &cancel, true);
8933                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8934                 }
8935
8936                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8937                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8938                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8939                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8940                                 ret = true;
8941                         }
8942                 }
8943
8944                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8945                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8946                 ret |= io_run_task_work();
8947                 if (!ret)
8948                         break;
8949                 cond_resched();
8950         }
8951 }
8952
8953 static void io_disable_sqo_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
8954 {
8955         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8956         ctx->sqo_dead = 1;
8957         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8958
8959         /* make sure callers enter the ring to get error */
8960         if (ctx->rings)
8961                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
8962 }
8963
8964 /*
8965  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8966  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8967  * looping until none are found.
8968  */
8969 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8970                                           struct files_struct *files)
8971 {
8972         struct task_struct *task = current;
8973
8974         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8975                 io_disable_sqo_submit(ctx);
8976                 task = ctx->sq_data->thread;
8977                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8978                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8979         }
8980
8981         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8982         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8983
8984         io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8985         if (!files)
8986                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8987
8988         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8989                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8990                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8991         }
8992 }
8993
8994 /*
8995  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8996  */
8997 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8998 {
8999         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9000         int ret;
9001
9002         if (unlikely(!tctx)) {
9003                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
9004                 if (unlikely(ret))
9005                         return ret;
9006                 tctx = current->io_uring;
9007         }
9008         if (tctx->last != file) {
9009                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9010
9011                 if (!old) {
9012                         get_file(file);
9013                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
9014                                                 file, GFP_KERNEL));
9015                         if (ret) {
9016                                 fput(file);
9017                                 return ret;
9018                         }
9019                 }
9020                 tctx->last = file;
9021         }
9022
9023         /*
9024          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
9025          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
9026          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
9027          */
9028         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9029                 tctx->sqpoll = true;
9030
9031         return 0;
9032 }
9033
9034 /*
9035  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9036  */
9037 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
9038 {
9039         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9040
9041         if (tctx->last == file)
9042                 tctx->last = NULL;
9043         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9044         if (file)
9045                 fput(file);
9046 }
9047
9048 static void io_uring_remove_task_files(struct io_uring_task *tctx)
9049 {
9050         struct file *file;
9051         unsigned long index;
9052
9053         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9054                 io_uring_del_task_file(file);
9055 }
9056
9057 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9058 {
9059         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9060         struct file *file;
9061         unsigned long index;
9062
9063         /* make sure overflow events are dropped */
9064         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9065         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9066                 io_uring_cancel_task_requests(file->private_data, files);
9067         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9068
9069         if (files)
9070                 io_uring_remove_task_files(tctx);
9071 }
9072
9073 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9074 {
9075         unsigned long index;
9076         struct file *file;
9077         s64 inflight;
9078
9079         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9080         if (!tctx->sqpoll)
9081                 return inflight;
9082
9083         /*
9084          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
9085          * add the pending count for those.
9086          */
9087         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
9088                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9089
9090                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9091                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
9092
9093                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
9094                 }
9095         }
9096
9097         return inflight;
9098 }
9099
9100 /*
9101  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9102  * requests.
9103  */
9104 void __io_uring_task_cancel(void)
9105 {
9106         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9107         DEFINE_WAIT(wait);
9108         s64 inflight;
9109
9110         /* make sure overflow events are dropped */
9111         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9112
9113         /* trigger io_disable_sqo_submit() */
9114         if (tctx->sqpoll)
9115                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9116
9117         do {
9118                 /* read completions before cancelations */
9119                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9120                 if (!inflight)
9121                         break;
9122                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9123
9124                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9125
9126                 /*
9127                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9128                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9129                  * prepare_to_wait().
9130                  */
9131                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9132                         schedule();
9133                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9134         } while (1);
9135
9136         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9137
9138         io_uring_remove_task_files(tctx);
9139 }
9140
9141 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9142 {
9143         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9144         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9145
9146         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
9147                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
9148
9149         if (!tctx)
9150                 return 0;
9151
9152         /* we should have cancelled and erased it before PF_EXITING */
9153         WARN_ON_ONCE((current->flags & PF_EXITING) &&
9154                      xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9155
9156         /*
9157          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
9158          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
9159          */
9160         if (atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
9161                 return 0;
9162
9163         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9164                 /* there is only one file note, which is owned by sqo_task */
9165                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current &&
9166                              xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9167                 /* sqo_dead check is for when this happens after cancellation */
9168                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task == current && !ctx->sqo_dead &&
9169                              !xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9170
9171                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9172         }
9173
9174         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) || ctx->sqo_task == current)
9175                 io_uring_del_task_file(file);
9176         return 0;
9177 }
9178
9179 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9180                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9181 {
9182         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9183         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9184         struct page *page;
9185         void *ptr;
9186
9187         switch (offset) {
9188         case IORING_OFF_SQ_RING:
9189         case IORING_OFF_CQ_RING:
9190                 ptr = ctx->rings;
9191                 break;
9192         case IORING_OFF_SQES:
9193                 ptr = ctx->sq_sqes;
9194                 break;
9195         default:
9196                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9197         }
9198
9199         page = virt_to_head_page(ptr);
9200         if (sz > page_size(page))
9201                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9202
9203         return ptr;
9204 }
9205
9206 #ifdef CONFIG_MMU
9207
9208 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9209 {
9210         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9211         unsigned long pfn;
9212         void *ptr;
9213
9214         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9215         if (IS_ERR(ptr))
9216                 return PTR_ERR(ptr);
9217
9218         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9219         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9220 }
9221
9222 #else /* !CONFIG_MMU */
9223
9224 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9225 {
9226         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9227 }
9228
9229 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9230 {
9231         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9232 }
9233
9234 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9235         unsigned long addr, unsigned long len,
9236         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9237 {
9238         void *ptr;
9239
9240         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9241         if (IS_ERR(ptr))
9242                 return PTR_ERR(ptr);
9243
9244         return (unsigned long) ptr;
9245 }
9246
9247 #endif /* !CONFIG_MMU */
9248
9249 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9250 {
9251         int ret = 0;
9252         DEFINE_WAIT(wait);
9253
9254         do {
9255                 if (!io_sqring_full(ctx))
9256                         break;
9257
9258                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9259
9260                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9261                         ret = -EOWNERDEAD;
9262                         goto out;
9263                 }
9264
9265                 if (!io_sqring_full(ctx))
9266                         break;
9267
9268                 schedule();
9269         } while (!signal_pending(current));
9270
9271         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9272 out:
9273         return ret;
9274 }
9275
9276 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9277                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9278                           const sigset_t __user **sig)
9279 {
9280         struct io_uring_getevents_arg arg;
9281
9282         /*
9283          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9284          * is just a pointer to the sigset_t.
9285          */
9286         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9287                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9288                 *ts = NULL;
9289                 return 0;
9290         }
9291
9292         /*
9293          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9294          * timespec and sigset_t pointers if good.
9295          */
9296         if (*argsz != sizeof(arg))
9297                 return -EINVAL;
9298         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9299                 return -EFAULT;
9300         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9301         *argsz = arg.sigmask_sz;
9302         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9303         return 0;
9304 }
9305
9306 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9307                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9308                 size_t, argsz)
9309 {
9310         struct io_ring_ctx *ctx;
9311         long ret = -EBADF;
9312         int submitted = 0;
9313         struct fd f;
9314
9315         io_run_task_work();
9316
9317         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9318                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9319                 return -EINVAL;
9320
9321         f = fdget(fd);
9322         if (!f.file)
9323                 return -EBADF;
9324
9325         ret = -EOPNOTSUPP;
9326         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9327                 goto out_fput;
9328
9329         ret = -ENXIO;
9330         ctx = f.file->private_data;
9331         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9332                 goto out_fput;
9333
9334         ret = -EBADFD;
9335         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9336                 goto out;
9337
9338         /*
9339          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9340          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9341          * we were asked to.
9342          */
9343         ret = 0;
9344         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9345                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9346
9347                 ret = -EOWNERDEAD;
9348                 if (unlikely(ctx->sqo_dead))
9349                         goto out;
9350                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9351                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9352                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9353                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9354                         if (ret)
9355                                 goto out;
9356                 }
9357                 submitted = to_submit;
9358         } else if (to_submit) {
9359                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9360                 if (unlikely(ret))
9361                         goto out;
9362                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9363                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9364                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9365
9366                 if (submitted != to_submit)
9367                         goto out;
9368         }
9369         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9370                 const sigset_t __user *sig;
9371                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9372
9373                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9374                 if (unlikely(ret))
9375                         goto out;
9376
9377                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9378
9379                 /*
9380                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9381                  * space applications don't need to do io completion events
9382                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9383                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9384                  */
9385                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9386                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9387                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9388                 } else {
9389                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9390                 }
9391         }
9392
9393 out:
9394         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9395 out_fput:
9396         fdput(f);
9397         return submitted ? submitted : ret;
9398 }
9399
9400 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9401 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9402 {
9403         struct io_identity *iod = p;
9404         const struct cred *cred = iod->creds;
9405         struct seq_file *m = data;
9406         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9407         struct group_info *gi;
9408         kernel_cap_t cap;
9409         unsigned __capi;
9410         int g;
9411
9412         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9413         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9414         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9415         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9416         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9417         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9418         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9419         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9420         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9421         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9422         gi = cred->group_info;
9423         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9424                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9425                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9426         }
9427         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9428         cap = cred->cap_effective;
9429         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9430                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9431         seq_putc(m, '\n');
9432         return 0;
9433 }
9434
9435 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9436 {
9437         struct io_sq_data *sq = NULL;
9438         bool has_lock;
9439         int i;
9440
9441         /*
9442          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9443          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9444          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9445          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9446          */
9447         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9448
9449         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9450                 sq = ctx->sq_data;
9451
9452         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9453         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9454         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9455         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9456                 struct fixed_file_table *table;
9457                 struct file *f;
9458
9459                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9460                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9461                 if (f)
9462                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9463                 else
9464                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9465         }
9466         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9467         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9468                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9469
9470                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9471                                                 (unsigned int) buf->len);
9472         }
9473         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9474                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9475                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9476         }
9477         seq_printf(m, "PollList:\n");
9478         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9479         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9480                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9481                 struct io_kiocb *req;
9482
9483                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9484                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9485                                         req->task->task_works != NULL);
9486         }
9487         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9488         if (has_lock)
9489                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9490 }
9491
9492 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9493 {
9494         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9495
9496         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9497                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9498                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9499         }
9500 }
9501 #endif
9502
9503 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9504         .release        = io_uring_release,
9505         .flush          = io_uring_flush,
9506         .mmap           = io_uring_mmap,
9507 #ifndef CONFIG_MMU
9508         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9509         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9510 #endif
9511         .poll           = io_uring_poll,
9512         .fasync         = io_uring_fasync,
9513 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9514         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9515 #endif
9516 };
9517
9518 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9519                                   struct io_uring_params *p)
9520 {
9521         struct io_rings *rings;
9522         size_t size, sq_array_offset;
9523
9524         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9525         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9526         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9527
9528         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9529         if (size == SIZE_MAX)
9530                 return -EOVERFLOW;
9531
9532         rings = io_mem_alloc(size);
9533         if (!rings)
9534                 return -ENOMEM;
9535
9536         ctx->rings = rings;
9537         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9538         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9539         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9540         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9541         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9542         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9543         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9544
9545         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9546         if (size == SIZE_MAX) {
9547                 io_mem_free(ctx->rings);
9548                 ctx->rings = NULL;
9549                 return -EOVERFLOW;
9550         }
9551
9552         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9553         if (!ctx->sq_sqes) {
9554                 io_mem_free(ctx->rings);
9555                 ctx->rings = NULL;
9556                 return -ENOMEM;
9557         }
9558
9559         return 0;
9560 }
9561
9562 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9563 {
9564         int ret, fd;
9565
9566         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9567         if (fd < 0)
9568                 return fd;
9569
9570         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9571         if (ret) {
9572                 put_unused_fd(fd);
9573                 return ret;
9574         }
9575         fd_install(fd, file);
9576         return fd;
9577 }
9578
9579 /*
9580  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9581  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9582  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9583  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9584  */
9585 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9586 {
9587         struct file *file;
9588 #if defined(CONFIG_UNIX)
9589         int ret;
9590
9591         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9592                                 &ctx->ring_sock);
9593         if (ret)
9594                 return ERR_PTR(ret);
9595 #endif
9596
9597         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9598                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9599 #if defined(CONFIG_UNIX)
9600         if (IS_ERR(file)) {
9601                 sock_release(ctx->ring_sock);
9602                 ctx->ring_sock = NULL;
9603         } else {
9604                 ctx->ring_sock->file = file;
9605         }
9606 #endif
9607         return file;
9608 }
9609
9610 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9611                            struct io_uring_params __user *params)
9612 {
9613         struct user_struct *user = NULL;
9614         struct io_ring_ctx *ctx;
9615         struct file *file;
9616         bool limit_mem;
9617         int ret;
9618
9619         if (!entries)
9620                 return -EINVAL;
9621         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9622                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9623                         return -EINVAL;
9624                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9625         }
9626
9627         /*
9628          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9629          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9630          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9631          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9632          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9633          * of CQ ring entries manually.
9634          */
9635         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9636         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9637                 /*
9638                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9639                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9640                  * any cq vs sq ring sizing.
9641                  */
9642                 if (!p->cq_entries)
9643                         return -EINVAL;
9644                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9645                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9646                                 return -EINVAL;
9647                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9648                 }
9649                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9650                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9651                         return -EINVAL;
9652         } else {
9653                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9654         }
9655
9656         user = get_uid(current_user());
9657         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9658
9659         if (limit_mem) {
9660                 ret = __io_account_mem(user,
9661                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9662                 if (ret) {
9663                         free_uid(user);
9664                         return ret;
9665                 }
9666         }
9667
9668         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9669         if (!ctx) {
9670                 if (limit_mem)
9671                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9672                                                                 p->cq_entries));
9673                 free_uid(user);
9674                 return -ENOMEM;
9675         }
9676         ctx->compat = in_compat_syscall();
9677         ctx->user = user;
9678         ctx->creds = get_current_cred();
9679 #ifdef CONFIG_AUDIT
9680         ctx->loginuid = current->loginuid;
9681         ctx->sessionid = current->sessionid;
9682 #endif
9683         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9684
9685         /*
9686          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9687          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9688          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9689          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9690          */
9691         mmgrab(current->mm);
9692         ctx->mm_account = current->mm;
9693
9694 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9695         /*
9696          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9697          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9698          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9699          * block layer.
9700          */
9701         rcu_read_lock();
9702         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9703         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9704         rcu_read_unlock();
9705         if (!ret) {
9706                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9707                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9708                 ret = -ENODEV;
9709                 goto err;
9710         }
9711 #endif
9712
9713         /*
9714          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9715          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9716          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9717          * will un-account as well.
9718          */
9719         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9720                        ACCT_LOCKED);
9721         ctx->limit_mem = limit_mem;
9722
9723         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9724         if (ret)
9725                 goto err;
9726
9727         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9728         if (ret)
9729                 goto err;
9730
9731         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9732                 io_sq_offload_start(ctx);
9733
9734         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9735         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9736         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9737         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9738         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9739         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9740         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9741         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9742
9743         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9744         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9745         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9746         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9747         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9748         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9749         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9750         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9751
9752         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9753                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9754                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9755                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9756                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9757
9758         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9759                 ret = -EFAULT;
9760                 goto err;
9761         }
9762
9763         file = io_uring_get_file(ctx);
9764         if (IS_ERR(file)) {
9765                 ret = PTR_ERR(file);
9766                 goto err;
9767         }
9768
9769         /*
9770          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9771          * having closed it before we finish setup
9772          */
9773         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9774         if (ret < 0) {
9775                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9776                 /* fput will clean it up */
9777                 fput(file);
9778                 return ret;
9779         }
9780
9781         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9782         return ret;
9783 err:
9784         io_disable_sqo_submit(ctx);
9785         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9786         return ret;
9787 }
9788
9789 /*
9790  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9791  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9792  * params structure passed in.
9793  */
9794 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9795 {
9796         struct io_uring_params p;
9797         int i;
9798
9799         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9800                 return -EFAULT;
9801         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9802                 if (p.resv[i])
9803                         return -EINVAL;
9804         }
9805
9806         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9807                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9808                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9809                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9810                 return -EINVAL;
9811
9812         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9813 }
9814
9815 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9816                 struct io_uring_params __user *, params)
9817 {
9818         return io_uring_setup(entries, params);
9819 }
9820
9821 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9822 {
9823         struct io_uring_probe *p;
9824         size_t size;
9825         int i, ret;
9826
9827         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9828         if (size == SIZE_MAX)
9829                 return -EOVERFLOW;
9830         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9831         if (!p)
9832                 return -ENOMEM;
9833
9834         ret = -EFAULT;
9835         if (copy_from_user(p, arg, size))
9836                 goto out;
9837         ret = -EINVAL;
9838         if (memchr_inv(p, 0, size))
9839                 goto out;
9840
9841         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9842         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9843                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9844
9845         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9846                 p->ops[i].op = i;
9847                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9848                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9849         }
9850         p->ops_len = i;
9851
9852         ret = 0;
9853         if (copy_to_user(arg, p, size))
9854                 ret = -EFAULT;
9855 out:
9856         kfree(p);
9857         return ret;
9858 }
9859
9860 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9861 {
9862         struct io_identity *id;
9863         int ret;
9864
9865         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9866         if (unlikely(!id))
9867                 return -ENOMEM;
9868
9869         io_init_identity(id);
9870         id->creds = get_current_cred();
9871
9872         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9873         if (ret < 0) {
9874                 put_cred(id->creds);
9875                 kfree(id);
9876         }
9877         return ret;
9878 }
9879
9880 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9881 {
9882         struct io_identity *iod;
9883
9884         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9885         if (iod) {
9886                 put_cred(iod->creds);
9887                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9888                         kfree(iod);
9889                 return 0;
9890         }
9891
9892         return -EINVAL;
9893 }
9894
9895 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9896                                     unsigned int nr_args)
9897 {
9898         struct io_uring_restriction *res;
9899         size_t size;
9900         int i, ret;
9901
9902         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9903         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9904                 return -EBADFD;
9905
9906         /* We allow only a single restrictions registration */
9907         if (ctx->restrictions.registered)
9908                 return -EBUSY;
9909
9910         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9911                 return -EINVAL;
9912
9913         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9914         if (size == SIZE_MAX)
9915                 return -EOVERFLOW;
9916
9917         res = memdup_user(arg, size);
9918         if (IS_ERR(res))
9919                 return PTR_ERR(res);
9920
9921         ret = 0;
9922
9923         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9924                 switch (res[i].opcode) {
9925                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9926                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9927                                 ret = -EINVAL;
9928                                 goto out;
9929                         }
9930
9931                         __set_bit(res[i].register_op,
9932                                   ctx->restrictions.register_op);
9933                         break;
9934                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9935                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9936                                 ret = -EINVAL;
9937                                 goto out;
9938                         }
9939
9940                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9941                         break;
9942                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9943                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9944                         break;
9945                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9946                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9947                         break;
9948                 default:
9949                         ret = -EINVAL;
9950                         goto out;
9951                 }
9952         }
9953
9954 out:
9955         /* Reset all restrictions if an error happened */
9956         if (ret != 0)
9957                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9958         else
9959                 ctx->restrictions.registered = true;
9960
9961         kfree(res);
9962         return ret;
9963 }
9964
9965 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9966 {
9967         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9968                 return -EBADFD;
9969
9970         if (ctx->restrictions.registered)
9971                 ctx->restricted = 1;
9972
9973         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9974
9975         io_sq_offload_start(ctx);
9976
9977         return 0;
9978 }
9979
9980 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9981 {
9982         switch (op) {
9983         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9984         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9985         case IORING_REGISTER_PROBE:
9986         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9987         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9988                 return false;
9989         default:
9990                 return true;
9991         }
9992 }
9993
9994 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9995                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9996         __releases(ctx->uring_lock)
9997         __acquires(ctx->uring_lock)
9998 {
9999         int ret;
10000
10001         /*
10002          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10003          * someone else killed the ctx or is already going through
10004          * io_uring_register().
10005          */
10006         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10007                 return -ENXIO;
10008
10009         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10010                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10011
10012                 /*
10013                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10014                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10015                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10016                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10017                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10018                  * after we've killed the percpu ref.
10019                  */
10020                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10021                 do {
10022                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10023                         if (!ret)
10024                                 break;
10025                         ret = io_run_task_work_sig();
10026                         if (ret < 0)
10027                                 break;
10028                 } while (1);
10029
10030                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10031
10032                 if (ret) {
10033                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
10034                         goto out_quiesce;
10035                 }
10036         }
10037
10038         if (ctx->restricted) {
10039                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
10040                         ret = -EINVAL;
10041                         goto out;
10042                 }
10043
10044                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
10045                         ret = -EACCES;
10046                         goto out;
10047                 }
10048         }
10049
10050         switch (opcode) {
10051         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10052                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
10053                 break;
10054         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10055                 ret = -EINVAL;
10056                 if (arg || nr_args)
10057                         break;
10058                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
10059                 break;
10060         case IORING_REGISTER_FILES:
10061                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
10062                 break;
10063         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10064                 ret = -EINVAL;
10065                 if (arg || nr_args)
10066                         break;
10067                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10068                 break;
10069         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10070                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
10071                 break;
10072         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10073         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10074                 ret = -EINVAL;
10075                 if (nr_args != 1)
10076                         break;
10077                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10078                 if (ret)
10079                         break;
10080                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10081                         ctx->eventfd_async = 1;
10082                 else
10083                         ctx->eventfd_async = 0;
10084                 break;
10085         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10086                 ret = -EINVAL;
10087                 if (arg || nr_args)
10088                         break;
10089                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10090                 break;
10091         case IORING_REGISTER_PROBE:
10092                 ret = -EINVAL;
10093                 if (!arg || nr_args > 256)
10094                         break;
10095                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10096                 break;
10097         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10098                 ret = -EINVAL;
10099                 if (arg || nr_args)
10100                         break;
10101                 ret = io_register_personality(ctx);
10102                 break;
10103         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10104                 ret = -EINVAL;
10105                 if (arg)
10106                         break;
10107                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10108                 break;
10109         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10110                 ret = -EINVAL;
10111                 if (arg || nr_args)
10112                         break;
10113                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10114                 break;
10115         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10116                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10117                 break;
10118         default:
10119                 ret = -EINVAL;
10120                 break;
10121         }
10122
10123 out:
10124         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10125                 /* bring the ctx back to life */
10126                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10127 out_quiesce:
10128                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10129         }
10130         return ret;
10131 }
10132
10133 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10134                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10135 {
10136         struct io_ring_ctx *ctx;
10137         long ret = -EBADF;
10138         struct fd f;
10139
10140         f = fdget(fd);
10141         if (!f.file)
10142                 return -EBADF;
10143
10144         ret = -EOPNOTSUPP;
10145         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10146                 goto out_fput;
10147
10148         ctx = f.file->private_data;
10149
10150         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10151         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10152         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10153         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10154                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10155 out_fput:
10156         fdput(f);
10157         return ret;
10158 }
10159
10160 static int __init io_uring_init(void)
10161 {
10162 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10163         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10164         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10165 } while (0)
10166
10167 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10168         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10169         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10170         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10171         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10172         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10173         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10174         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10175         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10176         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10177         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10178         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10179         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10180         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10181         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10182         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10183         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10184         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10188         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10189         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10190         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10191         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10192         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10193         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10194         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10195         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10196         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10197         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10198
10199         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10200         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10201         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
10202         return 0;
10203 };
10204 __initcall(io_uring_init);