io_uring: add build check for buf_index overflows
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81 #include <linux/tracehook.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
94
95 /* only define max */
96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
99
100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
103
104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
105
106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
111
112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
113
114 struct io_uring {
115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
117 };
118
119 /*
120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
122  *
123  * The offsets to the member fields are published through struct
124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
125  */
126 struct io_rings {
127         /*
128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
129          * masked to get valid indices.
130          *
131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
133          * cq ring.
134          */
135         struct io_uring         sq, cq;
136         /*
137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
138          * ring_entries - 1)
139          */
140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
143         /*
144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
145          * invalid index stored in array
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
149          * cached value).
150          *
151          * After a new SQ head value was read by the application this
152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
153          * the new SQ head (and possibly more).
154          */
155         u32                     sq_dropped;
156         /*
157          * Runtime SQ flags
158          *
159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
160          * application.
161          *
162          * The application needs a full memory barrier before checking
163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
164          */
165         u32                     sq_flags;
166         /*
167          * Runtime CQ flags
168          *
169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
170          * kernel.
171          */
172         u32                     cq_flags;
173         /*
174          * Number of completion events lost because the queue was full;
175          * this should be avoided by the application by making sure
176          * there are not more requests pending than there is space in
177          * the completion queue.
178          *
179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
181          * cached value).
182          *
183          * As completion events come in out of order this counter is not
184          * ordered with any other data.
185          */
186         u32                     cq_overflow;
187         /*
188          * Ring buffer of completion events.
189          *
190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
191          * produced, so the application is allowed to modify pending
192          * entries.
193          */
194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
195 };
196
197 enum io_uring_cmd_flags {
198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
200 };
201
202 struct io_mapped_ubuf {
203         u64             ubuf;
204         u64             ubuf_end;
205         unsigned int    nr_bvecs;
206         unsigned long   acct_pages;
207         struct bio_vec  bvec[];
208 };
209
210 struct io_ring_ctx;
211
212 struct io_overflow_cqe {
213         struct io_uring_cqe cqe;
214         struct list_head list;
215 };
216
217 struct io_fixed_file {
218         /* file * with additional FFS_* flags */
219         unsigned long file_ptr;
220 };
221
222 struct io_rsrc_put {
223         struct list_head list;
224         u64 tag;
225         union {
226                 void *rsrc;
227                 struct file *file;
228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
229         };
230 };
231
232 struct io_file_table {
233         struct io_fixed_file *files;
234 };
235
236 struct io_rsrc_node {
237         struct percpu_ref               refs;
238         struct list_head                node;
239         struct list_head                rsrc_list;
240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
241         struct llist_node               llist;
242         bool                            done;
243 };
244
245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
246
247 struct io_rsrc_data {
248         struct io_ring_ctx              *ctx;
249
250         u64                             **tags;
251         unsigned int                    nr;
252         rsrc_put_fn                     *do_put;
253         atomic_t                        refs;
254         struct completion               done;
255         bool                            quiesce;
256 };
257
258 struct io_buffer {
259         struct list_head list;
260         __u64 addr;
261         __u32 len;
262         __u16 bid;
263 };
264
265 struct io_restriction {
266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
268         u8 sqe_flags_allowed;
269         u8 sqe_flags_required;
270         bool registered;
271 };
272
273 enum {
274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
276 };
277
278 struct io_sq_data {
279         refcount_t              refs;
280         atomic_t                park_pending;
281         struct mutex            lock;
282
283         /* ctx's that are using this sqd */
284         struct list_head        ctx_list;
285
286         struct task_struct      *thread;
287         struct wait_queue_head  wait;
288
289         unsigned                sq_thread_idle;
290         int                     sq_cpu;
291         pid_t                   task_pid;
292         pid_t                   task_tgid;
293
294         unsigned long           state;
295         struct completion       exited;
296 };
297
298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
301
302 struct io_submit_link {
303         struct io_kiocb         *head;
304         struct io_kiocb         *last;
305 };
306
307 struct io_submit_state {
308         struct blk_plug         plug;
309         struct io_submit_link   link;
310
311         /*
312          * io_kiocb alloc cache
313          */
314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
315         unsigned int            free_reqs;
316
317         bool                    plug_started;
318
319         /*
320          * Batch completion logic
321          */
322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
323         unsigned int            compl_nr;
324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
325         struct list_head        free_list;
326
327         unsigned int            ios_left;
328 };
329
330 struct io_ring_ctx {
331         /* const or read-mostly hot data */
332         struct {
333                 struct percpu_ref       refs;
334
335                 struct io_rings         *rings;
336                 unsigned int            flags;
337                 unsigned int            compat: 1;
338                 unsigned int            drain_next: 1;
339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
340                 unsigned int            restricted: 1;
341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
342                 unsigned int            drain_active: 1;
343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
344
345         /* submission data */
346         struct {
347                 struct mutex            uring_lock;
348
349                 /*
350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
352                  *
353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
355                  * the queue when needed.
356                  *
357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
358                  * array.
359                  */
360                 u32                     *sq_array;
361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
362                 unsigned                cached_sq_head;
363                 unsigned                sq_entries;
364                 struct list_head        defer_list;
365
366                 /*
367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
369                  */
370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
371                 struct io_file_table    file_table;
372                 unsigned                nr_user_files;
373                 unsigned                nr_user_bufs;
374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
375
376                 struct io_submit_state  submit_state;
377                 struct list_head        timeout_list;
378                 struct list_head        cq_overflow_list;
379                 struct xarray           io_buffers;
380                 struct xarray           personalities;
381                 u32                     pers_next;
382                 unsigned                sq_thread_idle;
383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
384
385         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
386         struct list_head        locked_free_list;
387         unsigned int            locked_free_nr;
388
389         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
390         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
391
392         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
393         struct list_head        sqd_list;
394
395         unsigned long           check_cq_overflow;
396
397         struct {
398                 unsigned                cached_cq_tail;
399                 unsigned                cq_entries;
400                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
401                 struct wait_queue_head  poll_wait;
402                 struct wait_queue_head  cq_wait;
403                 unsigned                cq_extra;
404                 atomic_t                cq_timeouts;
405                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
406                 unsigned                cq_last_tm_flush;
407         } ____cacheline_aligned_in_smp;
408
409         struct {
410                 spinlock_t              completion_lock;
411
412                 spinlock_t              timeout_lock;
413
414                 /*
415                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
416                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
417                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
418                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
419                  */
420                 struct list_head        iopoll_list;
421                 struct hlist_head       *cancel_hash;
422                 unsigned                cancel_hash_bits;
423                 bool                    poll_multi_queue;
424         } ____cacheline_aligned_in_smp;
425
426         struct io_restriction           restrictions;
427
428         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
429         struct {
430                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
431                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
432                 struct io_rsrc_data             *file_data;
433                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
434
435                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
436                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
437                 struct list_head                rsrc_ref_list;
438                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
439         };
440
441         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
442         struct {
443                 #if defined(CONFIG_UNIX)
444                         struct socket           *ring_sock;
445                 #endif
446                 /* hashed buffered write serialization */
447                 struct io_wq_hash               *hash_map;
448
449                 /* Only used for accounting purposes */
450                 struct user_struct              *user;
451                 struct mm_struct                *mm_account;
452
453                 /* ctx exit and cancelation */
454                 struct llist_head               fallback_llist;
455                 struct delayed_work             fallback_work;
456                 struct work_struct              exit_work;
457                 struct list_head                tctx_list;
458                 struct completion               ref_comp;
459         };
460 };
461
462 struct io_uring_task {
463         /* submission side */
464         int                     cached_refs;
465         struct xarray           xa;
466         struct wait_queue_head  wait;
467         const struct io_ring_ctx *last;
468         struct io_wq            *io_wq;
469         struct percpu_counter   inflight;
470         atomic_t                inflight_tracked;
471         atomic_t                in_idle;
472
473         spinlock_t              task_lock;
474         struct io_wq_work_list  task_list;
475         struct callback_head    task_work;
476         bool                    task_running;
477 };
478
479 /*
480  * First field must be the file pointer in all the
481  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
482  */
483 struct io_poll_iocb {
484         struct file                     *file;
485         struct wait_queue_head          *head;
486         __poll_t                        events;
487         bool                            done;
488         bool                            canceled;
489         struct wait_queue_entry         wait;
490 };
491
492 struct io_poll_update {
493         struct file                     *file;
494         u64                             old_user_data;
495         u64                             new_user_data;
496         __poll_t                        events;
497         bool                            update_events;
498         bool                            update_user_data;
499 };
500
501 struct io_close {
502         struct file                     *file;
503         int                             fd;
504 };
505
506 struct io_timeout_data {
507         struct io_kiocb                 *req;
508         struct hrtimer                  timer;
509         struct timespec64               ts;
510         enum hrtimer_mode               mode;
511 };
512
513 struct io_accept {
514         struct file                     *file;
515         struct sockaddr __user          *addr;
516         int __user                      *addr_len;
517         int                             flags;
518         u32                             file_slot;
519         unsigned long                   nofile;
520 };
521
522 struct io_sync {
523         struct file                     *file;
524         loff_t                          len;
525         loff_t                          off;
526         int                             flags;
527         int                             mode;
528 };
529
530 struct io_cancel {
531         struct file                     *file;
532         u64                             addr;
533 };
534
535 struct io_timeout {
536         struct file                     *file;
537         u32                             off;
538         u32                             target_seq;
539         struct list_head                list;
540         /* head of the link, used by linked timeouts only */
541         struct io_kiocb                 *head;
542         /* for linked completions */
543         struct io_kiocb                 *prev;
544 };
545
546 struct io_timeout_rem {
547         struct file                     *file;
548         u64                             addr;
549
550         /* timeout update */
551         struct timespec64               ts;
552         u32                             flags;
553 };
554
555 struct io_rw {
556         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
557         struct kiocb                    kiocb;
558         u64                             addr;
559         u64                             len;
560 };
561
562 struct io_connect {
563         struct file                     *file;
564         struct sockaddr __user          *addr;
565         int                             addr_len;
566 };
567
568 struct io_sr_msg {
569         struct file                     *file;
570         union {
571                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
572                 struct user_msghdr __user       *umsg;
573                 void __user                     *buf;
574         };
575         int                             msg_flags;
576         int                             bgid;
577         size_t                          len;
578         struct io_buffer                *kbuf;
579 };
580
581 struct io_open {
582         struct file                     *file;
583         int                             dfd;
584         u32                             file_slot;
585         struct filename                 *filename;
586         struct open_how                 how;
587         unsigned long                   nofile;
588 };
589
590 struct io_rsrc_update {
591         struct file                     *file;
592         u64                             arg;
593         u32                             nr_args;
594         u32                             offset;
595 };
596
597 struct io_fadvise {
598         struct file                     *file;
599         u64                             offset;
600         u32                             len;
601         u32                             advice;
602 };
603
604 struct io_madvise {
605         struct file                     *file;
606         u64                             addr;
607         u32                             len;
608         u32                             advice;
609 };
610
611 struct io_epoll {
612         struct file                     *file;
613         int                             epfd;
614         int                             op;
615         int                             fd;
616         struct epoll_event              event;
617 };
618
619 struct io_splice {
620         struct file                     *file_out;
621         struct file                     *file_in;
622         loff_t                          off_out;
623         loff_t                          off_in;
624         u64                             len;
625         unsigned int                    flags;
626 };
627
628 struct io_provide_buf {
629         struct file                     *file;
630         __u64                           addr;
631         __u32                           len;
632         __u32                           bgid;
633         __u16                           nbufs;
634         __u16                           bid;
635 };
636
637 struct io_statx {
638         struct file                     *file;
639         int                             dfd;
640         unsigned int                    mask;
641         unsigned int                    flags;
642         const char __user               *filename;
643         struct statx __user             *buffer;
644 };
645
646 struct io_shutdown {
647         struct file                     *file;
648         int                             how;
649 };
650
651 struct io_rename {
652         struct file                     *file;
653         int                             old_dfd;
654         int                             new_dfd;
655         struct filename                 *oldpath;
656         struct filename                 *newpath;
657         int                             flags;
658 };
659
660 struct io_unlink {
661         struct file                     *file;
662         int                             dfd;
663         int                             flags;
664         struct filename                 *filename;
665 };
666
667 struct io_completion {
668         struct file                     *file;
669         u32                             cflags;
670 };
671
672 struct io_async_connect {
673         struct sockaddr_storage         address;
674 };
675
676 struct io_async_msghdr {
677         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
678         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
679         struct iovec                    *free_iov;
680         struct sockaddr __user          *uaddr;
681         struct msghdr                   msg;
682         struct sockaddr_storage         addr;
683 };
684
685 struct io_async_rw {
686         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
687         const struct iovec              *free_iovec;
688         struct iov_iter                 iter;
689         size_t                          bytes_done;
690         struct wait_page_queue          wpq;
691 };
692
693 enum {
694         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
695         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
696         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
697         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
698         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
699         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
700
701         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
702         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
703         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
704         REQ_F_CUR_POS_BIT,
705         REQ_F_NOWAIT_BIT,
706         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
707         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
708         REQ_F_POLLED_BIT,
709         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
710         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
711         REQ_F_REISSUE_BIT,
712         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
713         REQ_F_CREDS_BIT,
714         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
715         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
716         /* keep async read/write and isreg together and in order */
717         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
718         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
719         REQ_F_ISREG_BIT,
720
721         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
722         __REQ_F_LAST_BIT,
723 };
724
725 enum {
726         /* ctx owns file */
727         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
728         /* drain existing IO first */
729         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
730         /* linked sqes */
731         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
732         /* doesn't sever on completion < 0 */
733         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
734         /* IOSQE_ASYNC */
735         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
736         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
737         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
738
739         /* fail rest of links */
740         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
741         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
742         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
743         /* read/write uses file position */
744         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
745         /* must not punt to workers */
746         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
747         /* has or had linked timeout */
748         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
749         /* needs cleanup */
750         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
751         /* already went through poll handler */
752         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
753         /* buffer already selected */
754         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
755         /* completion is deferred through io_comp_state */
756         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
757         /* caller should reissue async */
758         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
759         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
760         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
761         /* supports async reads */
762         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
763         /* supports async writes */
764         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
765         /* regular file */
766         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
767         /* has creds assigned */
768         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
769         /* skip refcounting if not set */
770         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
771         /* there is a linked timeout that has to be armed */
772         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
773 };
774
775 struct async_poll {
776         struct io_poll_iocb     poll;
777         struct io_poll_iocb     *double_poll;
778 };
779
780 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
781
782 struct io_task_work {
783         union {
784                 struct io_wq_work_node  node;
785                 struct llist_node       fallback_node;
786         };
787         io_req_tw_func_t                func;
788 };
789
790 enum {
791         IORING_RSRC_FILE                = 0,
792         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
793 };
794
795 /*
796  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
797  * as the first entry in their struct definition. So you can
798  * access the file pointer through any of the sub-structs,
799  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
800  */
801 struct io_kiocb {
802         union {
803                 struct file             *file;
804                 struct io_rw            rw;
805                 struct io_poll_iocb     poll;
806                 struct io_poll_update   poll_update;
807                 struct io_accept        accept;
808                 struct io_sync          sync;
809                 struct io_cancel        cancel;
810                 struct io_timeout       timeout;
811                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
812                 struct io_connect       connect;
813                 struct io_sr_msg        sr_msg;
814                 struct io_open          open;
815                 struct io_close         close;
816                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
817                 struct io_fadvise       fadvise;
818                 struct io_madvise       madvise;
819                 struct io_epoll         epoll;
820                 struct io_splice        splice;
821                 struct io_provide_buf   pbuf;
822                 struct io_statx         statx;
823                 struct io_shutdown      shutdown;
824                 struct io_rename        rename;
825                 struct io_unlink        unlink;
826                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
827                 struct io_completion    compl;
828         };
829
830         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
831         void                            *async_data;
832         u8                              opcode;
833         /* polled IO has completed */
834         u8                              iopoll_completed;
835
836         u16                             buf_index;
837         u32                             result;
838
839         struct io_ring_ctx              *ctx;
840         unsigned int                    flags;
841         atomic_t                        refs;
842         struct task_struct              *task;
843         u64                             user_data;
844
845         struct io_kiocb                 *link;
846         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
847
848         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
849         struct list_head                inflight_entry;
850         struct io_task_work             io_task_work;
851         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
852         struct hlist_node               hash_node;
853         struct async_poll               *apoll;
854         struct io_wq_work               work;
855         const struct cred               *creds;
856
857         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
858         struct io_mapped_ubuf           *imu;
859 };
860
861 struct io_tctx_node {
862         struct list_head        ctx_node;
863         struct task_struct      *task;
864         struct io_ring_ctx      *ctx;
865 };
866
867 struct io_defer_entry {
868         struct list_head        list;
869         struct io_kiocb         *req;
870         u32                     seq;
871 };
872
873 struct io_op_def {
874         /* needs req->file assigned */
875         unsigned                needs_file : 1;
876         /* hash wq insertion if file is a regular file */
877         unsigned                hash_reg_file : 1;
878         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
879         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
880         /* opcode is not supported by this kernel */
881         unsigned                not_supported : 1;
882         /* set if opcode supports polled "wait" */
883         unsigned                pollin : 1;
884         unsigned                pollout : 1;
885         /* op supports buffer selection */
886         unsigned                buffer_select : 1;
887         /* do prep async if is going to be punted */
888         unsigned                needs_async_setup : 1;
889         /* should block plug */
890         unsigned                plug : 1;
891         /* size of async data needed, if any */
892         unsigned short          async_size;
893 };
894
895 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
896         [IORING_OP_NOP] = {},
897         [IORING_OP_READV] = {
898                 .needs_file             = 1,
899                 .unbound_nonreg_file    = 1,
900                 .pollin                 = 1,
901                 .buffer_select          = 1,
902                 .needs_async_setup      = 1,
903                 .plug                   = 1,
904                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
905         },
906         [IORING_OP_WRITEV] = {
907                 .needs_file             = 1,
908                 .hash_reg_file          = 1,
909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
910                 .pollout                = 1,
911                 .needs_async_setup      = 1,
912                 .plug                   = 1,
913                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
914         },
915         [IORING_OP_FSYNC] = {
916                 .needs_file             = 1,
917         },
918         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
919                 .needs_file             = 1,
920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
921                 .pollin                 = 1,
922                 .plug                   = 1,
923                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
924         },
925         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
926                 .needs_file             = 1,
927                 .hash_reg_file          = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929                 .pollout                = 1,
930                 .plug                   = 1,
931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
932         },
933         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
934                 .needs_file             = 1,
935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
936         },
937         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
938         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
939                 .needs_file             = 1,
940         },
941         [IORING_OP_SENDMSG] = {
942                 .needs_file             = 1,
943                 .unbound_nonreg_file    = 1,
944                 .pollout                = 1,
945                 .needs_async_setup      = 1,
946                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
947         },
948         [IORING_OP_RECVMSG] = {
949                 .needs_file             = 1,
950                 .unbound_nonreg_file    = 1,
951                 .pollin                 = 1,
952                 .buffer_select          = 1,
953                 .needs_async_setup      = 1,
954                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
955         },
956         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
957                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
958         },
959         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
960                 /* used by timeout updates' prep() */
961         },
962         [IORING_OP_ACCEPT] = {
963                 .needs_file             = 1,
964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
965                 .pollin                 = 1,
966         },
967         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
968         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
969                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
970         },
971         [IORING_OP_CONNECT] = {
972                 .needs_file             = 1,
973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
974                 .pollout                = 1,
975                 .needs_async_setup      = 1,
976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
977         },
978         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
979                 .needs_file             = 1,
980         },
981         [IORING_OP_OPENAT] = {},
982         [IORING_OP_CLOSE] = {},
983         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
984         [IORING_OP_STATX] = {},
985         [IORING_OP_READ] = {
986                 .needs_file             = 1,
987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
988                 .pollin                 = 1,
989                 .buffer_select          = 1,
990                 .plug                   = 1,
991                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
992         },
993         [IORING_OP_WRITE] = {
994                 .needs_file             = 1,
995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
996                 .pollout                = 1,
997                 .plug                   = 1,
998                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
999         },
1000         [IORING_OP_FADVISE] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002         },
1003         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1004         [IORING_OP_SEND] = {
1005                 .needs_file             = 1,
1006                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1007                 .pollout                = 1,
1008         },
1009         [IORING_OP_RECV] = {
1010                 .needs_file             = 1,
1011                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1012                 .pollin                 = 1,
1013                 .buffer_select          = 1,
1014         },
1015         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1016         },
1017         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1018                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1019         },
1020         [IORING_OP_SPLICE] = {
1021                 .needs_file             = 1,
1022                 .hash_reg_file          = 1,
1023                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1024         },
1025         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1026         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1027         [IORING_OP_TEE] = {
1028                 .needs_file             = 1,
1029                 .hash_reg_file          = 1,
1030                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1031         },
1032         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1033                 .needs_file             = 1,
1034         },
1035         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1036         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1037 };
1038
1039 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1040 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1041
1042 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1043 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1044 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1045                                          struct task_struct *task,
1046                                          bool cancel_all);
1047 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1048
1049 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1050                                  long res, unsigned int cflags);
1051 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1052 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1053 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1054 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1055 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1056                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1057                                      unsigned nr_args);
1058 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1059 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1060                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1061 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1063
1064 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1065 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1066 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1067
1068 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1069                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1070
1071 static struct kmem_cache *req_cachep;
1072
1073 static const struct file_operations io_uring_fops;
1074
1075 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1076 {
1077 #if defined(CONFIG_UNIX)
1078         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1079                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1080
1081                 return ctx->ring_sock->sk;
1082         }
1083 #endif
1084         return NULL;
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1087
1088 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1089 {
1090         if (!*locked) {
1091                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1092                 *locked = true;
1093         }
1094 }
1095
1096 #define io_for_each_link(pos, head) \
1097         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1098
1099 /*
1100  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1101  * see commit f958d7b528b1 for details.
1102  */
1103 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1104         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1105
1106 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1107 {
1108         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1109         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1110 }
1111
1112 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1113 {
1114         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1115                 return true;
1116
1117         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1118         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1119 }
1120
1121 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1122 {
1123         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1124         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1125 }
1126
1127 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1128 {
1129         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1130         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1131         atomic_inc(&req->refs);
1132 }
1133
1134 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1135 {
1136         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1137                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1138                 atomic_set(&req->refs, nr);
1139         }
1140 }
1141
1142 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1143 {
1144         __io_req_set_refcount(req, 1);
1145 }
1146
1147 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1148 {
1149         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1150
1151         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1152                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1153                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1154         }
1155 }
1156
1157 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1158 {
1159         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1160
1161         /* already at zero, wait for ->release() */
1162         if (!got)
1163                 wait_for_completion(compl);
1164         percpu_ref_resurrect(ref);
1165         if (got)
1166                 percpu_ref_put(ref);
1167 }
1168
1169 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1170                           bool cancel_all)
1171 {
1172         struct io_kiocb *req;
1173
1174         if (task && head->task != task)
1175                 return false;
1176         if (cancel_all)
1177                 return true;
1178
1179         io_for_each_link(req, head) {
1180                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1181                         return true;
1182         }
1183         return false;
1184 }
1185
1186 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1189 }
1190
1191 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1192 {
1193         req_set_fail(req);
1194         req->result = res;
1195 }
1196
1197 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1198 {
1199         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1200
1201         complete(&ctx->ref_comp);
1202 }
1203
1204 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         return !req->timeout.off;
1207 }
1208
1209 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1210 {
1211         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1212                                                 fallback_work.work);
1213         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1214         struct io_kiocb *req, *tmp;
1215         bool locked = false;
1216
1217         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1218         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1219                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1220
1221         if (locked) {
1222                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1223                         io_submit_flush_completions(ctx);
1224                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1225         }
1226         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1227
1228 }
1229
1230 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1231 {
1232         struct io_ring_ctx *ctx;
1233         int hash_bits;
1234
1235         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1236         if (!ctx)
1237                 return NULL;
1238
1239         /*
1240          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1241          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1242          */
1243         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1244         hash_bits -= 5;
1245         if (hash_bits <= 0)
1246                 hash_bits = 1;
1247         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1248         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1249                                         GFP_KERNEL);
1250         if (!ctx->cancel_hash)
1251                 goto err;
1252         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1253
1254         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1255         if (!ctx->dummy_ubuf)
1256                 goto err;
1257         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1258         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1259
1260         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1261                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1262                 goto err;
1263
1264         ctx->flags = p->flags;
1265         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1266         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1267         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1268         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1269         init_completion(&ctx->ref_comp);
1270         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1271         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1272         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1273         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1274         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1275         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1276         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1277         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1278         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1279         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1280         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1281         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1282         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1283         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1284         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1285         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1286         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1287         return ctx;
1288 err:
1289         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1290         kfree(ctx->cancel_hash);
1291         kfree(ctx);
1292         return NULL;
1293 }
1294
1295 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1296 {
1297         struct io_rings *r = ctx->rings;
1298
1299         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1300         ctx->cq_extra--;
1301 }
1302
1303 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1304 {
1305         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1306                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1307
1308                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1309         }
1310
1311         return false;
1312 }
1313
1314 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1315 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1316 #ifdef CONFIG_64BIT
1317 #define FFS_ISREG               0x4UL
1318 #else
1319 #define FFS_ISREG               0x0UL
1320 #endif
1321 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1322
1323 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1324 {
1325         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1326 }
1327
1328 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1329 {
1330         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1331                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1332                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1333         }
1334 }
1335
1336 static inline void io_unprep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1337 {
1338         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1339 }
1340
1341 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1342 {
1343         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1344                 return NULL;
1345
1346         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1347         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1348
1349         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1350         io_req_set_refcount(req);
1351         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1352         return req->link;
1353 }
1354
1355 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1356 {
1357         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1358                 return NULL;
1359         return __io_prep_linked_timeout(req);
1360 }
1361
1362 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1363 {
1364         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1365         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1366
1367         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1368                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1369                 req->creds = get_current_cred();
1370         }
1371
1372         req->work.list.next = NULL;
1373         req->work.flags = 0;
1374         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1375                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1376
1377         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1378                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1379                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1380         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1381                 if (def->unbound_nonreg_file)
1382                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1383         }
1384
1385         switch (req->opcode) {
1386         case IORING_OP_SPLICE:
1387         case IORING_OP_TEE:
1388                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1389                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1390                 break;
1391         }
1392 }
1393
1394 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1395 {
1396         struct io_kiocb *cur;
1397
1398         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1399                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1400
1401                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1402                 io_for_each_link(cur, req)
1403                         io_prep_async_work(cur);
1404                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1405         } else {
1406                 io_for_each_link(cur, req)
1407                         io_prep_async_work(cur);
1408         }
1409 }
1410
1411 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1412 {
1413         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1414         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1415         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1416
1417         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1418         locked = NULL;
1419
1420         BUG_ON(!tctx);
1421         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1422
1423         /* init ->work of the whole link before punting */
1424         io_prep_async_link(req);
1425
1426         /*
1427          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1428          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1429          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1430          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1431          * worker for it).
1432          */
1433         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1434                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1435
1436         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1437                                         &req->work, req->flags);
1438         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1439         if (link)
1440                 io_queue_linked_timeout(link);
1441 }
1442
1443 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1444         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1445         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1446 {
1447         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1448
1449         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1450                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1451                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1452                 list_del_init(&req->timeout.list);
1453                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1454                 io_put_req_deferred(req);
1455         }
1456 }
1457
1458 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1459 {
1460         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1461                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1462                                                 struct io_defer_entry, list);
1463
1464                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1465                         break;
1466                 list_del_init(&de->list);
1467                 io_req_task_queue(de->req);
1468                 kfree(de);
1469         }
1470 }
1471
1472 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1473         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1474 {
1475         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1476
1477         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1478         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1479                 u32 events_needed, events_got;
1480                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1481                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1482
1483                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1484                         break;
1485
1486                 /*
1487                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1488                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1489                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1490                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1491                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1492                  */
1493                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1494                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1495                 if (events_got < events_needed)
1496                         break;
1497
1498                 list_del_init(&req->timeout.list);
1499                 io_kill_timeout(req, 0);
1500         }
1501         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1502         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1503 }
1504
1505 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1506 {
1507         if (ctx->off_timeout_used)
1508                 io_flush_timeouts(ctx);
1509         if (ctx->drain_active)
1510                 io_queue_deferred(ctx);
1511 }
1512
1513 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1514 {
1515         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1516                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1517         /* order cqe stores with ring update */
1518         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1519 }
1520
1521 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1522 {
1523         struct io_rings *r = ctx->rings;
1524
1525         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1526 }
1527
1528 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1529 {
1530         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1531 }
1532
1533 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1534 {
1535         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1536         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1537
1538         /*
1539          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1540          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1541          * fill the cq entry
1542          */
1543         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1544                 return NULL;
1545
1546         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1547         return &rings->cqes[tail & mask];
1548 }
1549
1550 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1551 {
1552         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1553                 return false;
1554         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1555                 return false;
1556         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1557 }
1558
1559 /*
1560  * This should only get called when at least one event has been posted.
1561  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1562  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1563  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1564  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1565  */
1566 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1567 {
1568         /*
1569          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1570          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1571          * wake as many waiters as we need to.
1572          */
1573         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1574                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1575         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1576                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1577         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1578                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1579         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1580                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1581                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1582         }
1583 }
1584
1585 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1586 {
1587         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1588                 if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1589                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1590         }
1591         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1592                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1593         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1594                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1595                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1596         }
1597 }
1598
1599 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1600 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1601 {
1602         bool all_flushed, posted;
1603
1604         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1605                 return false;
1606
1607         posted = false;
1608         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1609         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1610                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1611                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1612
1613                 if (!cqe && !force)
1614                         break;
1615                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1616                                         struct io_overflow_cqe, list);
1617                 if (cqe)
1618                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1619                 else
1620                         io_account_cq_overflow(ctx);
1621
1622                 posted = true;
1623                 list_del(&ocqe->list);
1624                 kfree(ocqe);
1625         }
1626
1627         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1628         if (all_flushed) {
1629                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1630                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1631                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1632         }
1633
1634         if (posted)
1635                 io_commit_cqring(ctx);
1636         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1637         if (posted)
1638                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1639         return all_flushed;
1640 }
1641
1642 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1643 {
1644         bool ret = true;
1645
1646         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1647                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1648                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1649                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1650                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1651                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1652                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1653         }
1654
1655         return ret;
1656 }
1657
1658 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1659 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1660 {
1661         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1662
1663         if (likely(task == current)) {
1664                 tctx->cached_refs += nr;
1665         } else {
1666                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1667                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1668                         wake_up(&tctx->wait);
1669                 put_task_struct_many(task, nr);
1670         }
1671 }
1672
1673 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1674 {
1675         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1676
1677         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1678         refcount_add(refill, &current->usage);
1679         tctx->cached_refs += refill;
1680 }
1681
1682 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1683 {
1684         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1685
1686         tctx->cached_refs -= nr;
1687         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1688                 io_task_refs_refill(tctx);
1689 }
1690
1691 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1692                                      long res, unsigned int cflags)
1693 {
1694         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1695
1696         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1697         if (!ocqe) {
1698                 /*
1699                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1700                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1701                  * on the floor.
1702                  */
1703                 io_account_cq_overflow(ctx);
1704                 return false;
1705         }
1706         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1707                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1708                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1709                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1710
1711         }
1712         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1713         ocqe->cqe.res = res;
1714         ocqe->cqe.flags = cflags;
1715         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1716         return true;
1717 }
1718
1719 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1720                                           long res, unsigned int cflags)
1721 {
1722         struct io_uring_cqe *cqe;
1723
1724         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1725
1726         /*
1727          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1728          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1729          * the ring.
1730          */
1731         cqe = io_get_cqe(ctx);
1732         if (likely(cqe)) {
1733                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1734                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1735                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1736                 return true;
1737         }
1738         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1739 }
1740
1741 /* not as hot to bloat with inlining */
1742 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1743                                           long res, unsigned int cflags)
1744 {
1745         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1746 }
1747
1748 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1749                                  unsigned int cflags)
1750 {
1751         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1752
1753         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1754         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1755         /*
1756          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1757          * free_list cache.
1758          */
1759         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1760                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1761                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1762                                 io_disarm_next(req);
1763                         if (req->link) {
1764                                 io_req_task_queue(req->link);
1765                                 req->link = NULL;
1766                         }
1767                 }
1768                 io_dismantle_req(req);
1769                 io_put_task(req->task, 1);
1770                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1771                 ctx->locked_free_nr++;
1772         } else {
1773                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1774                         req = NULL;
1775         }
1776         io_commit_cqring(ctx);
1777         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1778
1779         if (req) {
1780                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1781                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1782         }
1783 }
1784
1785 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1786 {
1787         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1788 }
1789
1790 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1791                                   unsigned int cflags)
1792 {
1793         if (io_req_needs_clean(req))
1794                 io_clean_op(req);
1795         req->result = res;
1796         req->compl.cflags = cflags;
1797         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1798 }
1799
1800 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1801                                      long res, unsigned cflags)
1802 {
1803         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1804                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1805         else
1806                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1807 }
1808
1809 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1810 {
1811         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1812 }
1813
1814 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1815 {
1816         req_set_fail(req);
1817         io_req_complete_post(req, res, 0);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1822  * advance and keep them valid across allocations.
1823  */
1824 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1825 {
1826         req->ctx = ctx;
1827         req->link = NULL;
1828         req->async_data = NULL;
1829         /* not necessary, but safer to zero */
1830         req->result = 0;
1831 }
1832
1833 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1834                                         struct io_submit_state *state)
1835 {
1836         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1837         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1838         ctx->locked_free_nr = 0;
1839         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1840 }
1841
1842 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1843 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1844 {
1845         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1846         int nr;
1847
1848         /*
1849          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1850          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1851          * side cache.
1852          */
1853         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1854                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1855
1856         nr = state->free_reqs;
1857         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1858                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1859                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1860
1861                 list_del(&req->inflight_entry);
1862                 state->reqs[nr++] = req;
1863                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1864                         break;
1865         }
1866
1867         state->free_reqs = nr;
1868         return nr != 0;
1869 }
1870
1871 /*
1872  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1873  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1874  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1875  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1876  */
1877 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1878         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1879 {
1880         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1881         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1882         int ret, i;
1883
1884         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1885
1886         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1887                 goto got_req;
1888
1889         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1890                                     state->reqs);
1891
1892         /*
1893          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1894          * retry single alloc to be on the safe side.
1895          */
1896         if (unlikely(ret <= 0)) {
1897                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1898                 if (!state->reqs[0])
1899                         return NULL;
1900                 ret = 1;
1901         }
1902
1903         for (i = 0; i < ret; i++)
1904                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1905         state->free_reqs = ret;
1906 got_req:
1907         state->free_reqs--;
1908         return state->reqs[state->free_reqs];
1909 }
1910
1911 static inline void io_put_file(struct file *file)
1912 {
1913         if (file)
1914                 fput(file);
1915 }
1916
1917 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1918 {
1919         unsigned int flags = req->flags;
1920
1921         if (io_req_needs_clean(req))
1922                 io_clean_op(req);
1923         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1924                 io_put_file(req->file);
1925         if (req->fixed_rsrc_refs)
1926                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1927         if (req->async_data) {
1928                 kfree(req->async_data);
1929                 req->async_data = NULL;
1930         }
1931 }
1932
1933 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1934 {
1935         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1936
1937         io_dismantle_req(req);
1938         io_put_task(req->task, 1);
1939
1940         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1941         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1942         ctx->locked_free_nr++;
1943         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1944
1945         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1946 }
1947
1948 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1949 {
1950         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1951
1952         req->link = nxt->link;
1953         nxt->link = NULL;
1954 }
1955
1956 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1957         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1958         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1959 {
1960         struct io_kiocb *link = req->link;
1961
1962         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1963                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1964
1965                 io_remove_next_linked(req);
1966                 link->timeout.head = NULL;
1967                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1968                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1969                                              -ECANCELED, 0);
1970                         io_put_req_deferred(link);
1971                         return true;
1972                 }
1973         }
1974         return false;
1975 }
1976
1977 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1978         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1979 {
1980         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1981
1982         req->link = NULL;
1983         while (link) {
1984                 long res = -ECANCELED;
1985
1986                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
1987                         res = link->result;
1988
1989                 nxt = link->link;
1990                 link->link = NULL;
1991
1992                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1993                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
1994                 io_put_req_deferred(link);
1995                 link = nxt;
1996         }
1997 }
1998
1999 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2000         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2001 {
2002         bool posted = false;
2003
2004         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2005                 struct io_kiocb *link = req->link;
2006
2007                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2008                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2009                         io_remove_next_linked(req);
2010                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2011                                              -ECANCELED, 0);
2012                         io_put_req_deferred(link);
2013                         posted = true;
2014                 }
2015         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2016                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2017
2018                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2019                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2020                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2021         }
2022         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2023                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2024                 posted |= (req->link != NULL);
2025                 io_fail_links(req);
2026         }
2027         return posted;
2028 }
2029
2030 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2031 {
2032         struct io_kiocb *nxt;
2033
2034         /*
2035          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2036          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2037          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2038          * of the chain.
2039          */
2040         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2041                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2042                 bool posted;
2043
2044                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2045                 posted = io_disarm_next(req);
2046                 if (posted)
2047                         io_commit_cqring(req->ctx);
2048                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2049                 if (posted)
2050                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2051         }
2052         nxt = req->link;
2053         req->link = NULL;
2054         return nxt;
2055 }
2056
2057 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2058 {
2059         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2060                 return NULL;
2061         return __io_req_find_next(req);
2062 }
2063
2064 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2065 {
2066         if (!ctx)
2067                 return;
2068         if (*locked) {
2069                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2070                         io_submit_flush_completions(ctx);
2071                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2072                 *locked = false;
2073         }
2074         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2075 }
2076
2077 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2078 {
2079         bool locked = false;
2080         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2081         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2082                                                   task_work);
2083
2084         while (1) {
2085                 struct io_wq_work_node *node;
2086
2087                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2088                 node = tctx->task_list.first;
2089                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2090                 if (!node)
2091                         tctx->task_running = false;
2092                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2093                 if (!node)
2094                         break;
2095
2096                 do {
2097                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2098                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2099                                                             io_task_work.node);
2100
2101                         if (req->ctx != ctx) {
2102                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2103                                 ctx = req->ctx;
2104                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2105                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2106                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2107                         }
2108                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2109                         node = next;
2110                 } while (node);
2111
2112                 cond_resched();
2113         }
2114
2115         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2116 }
2117
2118 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2119 {
2120         struct task_struct *tsk = req->task;
2121         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2122         enum task_work_notify_mode notify;
2123         struct io_wq_work_node *node;
2124         unsigned long flags;
2125         bool running;
2126
2127         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2128
2129         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2130         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2131         running = tctx->task_running;
2132         if (!running)
2133                 tctx->task_running = true;
2134         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2135
2136         /* task_work already pending, we're done */
2137         if (running)
2138                 return;
2139
2140         /*
2141          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2142          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2143          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2144          * will do the job.
2145          */
2146         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2147         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2148                 wake_up_process(tsk);
2149                 return;
2150         }
2151
2152         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2153         tctx->task_running = false;
2154         node = tctx->task_list.first;
2155         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2156         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2157
2158         while (node) {
2159                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2160                 node = node->next;
2161                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2162                               &req->ctx->fallback_llist))
2163                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2164         }
2165 }
2166
2167 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2168 {
2169         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2170
2171         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2172         io_tw_lock(ctx, locked);
2173         io_req_complete_failed(req, req->result);
2174 }
2175
2176 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2177 {
2178         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2179
2180         io_tw_lock(ctx, locked);
2181         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2182         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2183                 __io_queue_sqe(req);
2184         else
2185                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2186 }
2187
2188 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2189 {
2190         req->result = ret;
2191         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2192         io_req_task_work_add(req);
2193 }
2194
2195 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2196 {
2197         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2198         io_req_task_work_add(req);
2199 }
2200
2201 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2202 {
2203         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2204         io_req_task_work_add(req);
2205 }
2206
2207 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2208 {
2209         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2210
2211         if (nxt)
2212                 io_req_task_queue(nxt);
2213 }
2214
2215 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2216 {
2217         io_queue_next(req);
2218         __io_free_req(req);
2219 }
2220
2221 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2222 {
2223         io_free_req(req);
2224 }
2225
2226 struct req_batch {
2227         struct task_struct      *task;
2228         int                     task_refs;
2229         int                     ctx_refs;
2230 };
2231
2232 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2233 {
2234         rb->task_refs = 0;
2235         rb->ctx_refs = 0;
2236         rb->task = NULL;
2237 }
2238
2239 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2240                                      struct req_batch *rb)
2241 {
2242         if (rb->ctx_refs)
2243                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2244         if (rb->task)
2245                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2246 }
2247
2248 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2249                               struct io_submit_state *state)
2250 {
2251         io_queue_next(req);
2252         io_dismantle_req(req);
2253
2254         if (req->task != rb->task) {
2255                 if (rb->task)
2256                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2257                 rb->task = req->task;
2258                 rb->task_refs = 0;
2259         }
2260         rb->task_refs++;
2261         rb->ctx_refs++;
2262
2263         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2264                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2265         else
2266                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2267 }
2268
2269 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2270         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2271 {
2272         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2273         int i, nr = state->compl_nr;
2274         struct req_batch rb;
2275
2276         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2277         for (i = 0; i < nr; i++) {
2278                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2279
2280                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2281                                         req->compl.cflags);
2282         }
2283         io_commit_cqring(ctx);
2284         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2285         io_cqring_ev_posted(ctx);
2286
2287         io_init_req_batch(&rb);
2288         for (i = 0; i < nr; i++) {
2289                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2290
2291                 if (req_ref_put_and_test(req))
2292                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2293         }
2294
2295         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2296         state->compl_nr = 0;
2297 }
2298
2299 /*
2300  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2301  * was the last reference to this request.
2302  */
2303 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2304 {
2305         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2306
2307         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2308                 nxt = io_req_find_next(req);
2309                 __io_free_req(req);
2310         }
2311         return nxt;
2312 }
2313
2314 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2315 {
2316         if (req_ref_put_and_test(req))
2317                 io_free_req(req);
2318 }
2319
2320 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2321 {
2322         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2323                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2324                 io_req_task_work_add(req);
2325         }
2326 }
2327
2328 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2329 {
2330         /* See comment at the top of this file */
2331         smp_rmb();
2332         return __io_cqring_events(ctx);
2333 }
2334
2335 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2336 {
2337         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2338
2339         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2340         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2341 }
2342
2343 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2344 {
2345         unsigned int cflags;
2346
2347         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2348         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2349         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2350         kfree(kbuf);
2351         return cflags;
2352 }
2353
2354 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2355 {
2356         struct io_buffer *kbuf;
2357
2358         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2359                 return 0;
2360         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2361         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2362 }
2363
2364 static inline bool io_run_task_work(void)
2365 {
2366         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2367                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2368                 tracehook_notify_signal();
2369                 return true;
2370         }
2371
2372         return false;
2373 }
2374
2375 /*
2376  * Find and free completed poll iocbs
2377  */
2378 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2379                                struct list_head *done)
2380 {
2381         struct req_batch rb;
2382         struct io_kiocb *req;
2383
2384         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2385         smp_rmb();
2386
2387         io_init_req_batch(&rb);
2388         while (!list_empty(done)) {
2389                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2390                 list_del(&req->inflight_entry);
2391
2392                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2393                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2394                         req->iopoll_completed = 0;
2395                         io_req_task_queue_reissue(req);
2396                         continue;
2397                 }
2398
2399                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2400                                         io_put_rw_kbuf(req));
2401                 (*nr_events)++;
2402
2403                 if (req_ref_put_and_test(req))
2404                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2405         }
2406
2407         io_commit_cqring(ctx);
2408         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2409         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2410 }
2411
2412 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2413                         long min)
2414 {
2415         struct io_kiocb *req, *tmp;
2416         LIST_HEAD(done);
2417         bool spin;
2418
2419         /*
2420          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2421          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2422          */
2423         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2424
2425         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2426                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2427                 int ret;
2428
2429                 /*
2430                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2431                  * If we find a request that requires polling, break out
2432                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2433                  */
2434                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2435                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2436                         continue;
2437                 }
2438                 if (!list_empty(&done))
2439                         break;
2440
2441                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2442                 if (unlikely(ret < 0))
2443                         return ret;
2444                 else if (ret)
2445                         spin = false;
2446
2447                 /* iopoll may have completed current req */
2448                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2449                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2450         }
2451
2452         if (!list_empty(&done))
2453                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2454
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 /*
2459  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2460  * find and complete them.
2461  */
2462 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2463 {
2464         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2465                 return;
2466
2467         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2468         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2469                 unsigned int nr_events = 0;
2470
2471                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2472
2473                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2474                 if (nr_events == 0)
2475                         break;
2476                 /*
2477                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2478                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2479                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2480                  */
2481                 if (need_resched()) {
2482                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2483                         cond_resched();
2484                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2485                 }
2486         }
2487         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2488 }
2489
2490 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2491 {
2492         unsigned int nr_events = 0;
2493         int ret = 0;
2494
2495         /*
2496          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2497          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2498          * that got punted to a workqueue.
2499          */
2500         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2501         /*
2502          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2503          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2504          * already triggered a CQE (eg in error).
2505          */
2506         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2507                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2508         if (io_cqring_events(ctx))
2509                 goto out;
2510         do {
2511                 /*
2512                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2513                  * application entering polling for a command before it gets
2514                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2515                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2516                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2517                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2518                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2519                  * very same mutex.
2520                  */
2521                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2522                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2523
2524                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2525                         io_run_task_work();
2526                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2527
2528                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2529                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2530                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2531                                 break;
2532                 }
2533                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2534         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2535 out:
2536         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2537         return ret;
2538 }
2539
2540 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2541 {
2542         /*
2543          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2544          * thread.
2545          */
2546         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2547                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2548
2549                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2550                 sb_end_write(sb);
2551         }
2552 }
2553
2554 #ifdef CONFIG_BLOCK
2555 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2556 {
2557         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2558
2559         if (!rw)
2560                 return !io_req_prep_async(req);
2561         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2562         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2563         return true;
2564 }
2565
2566 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2567 {
2568         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2570
2571         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2572                 return false;
2573         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2574             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2575                 return false;
2576         /*
2577          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2578          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2579          * -EAGAIN.
2580          */
2581         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2582                 return false;
2583         /*
2584          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2585          * not in the original thread group (or in task context).
2586          */
2587         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2588                 return false;
2589         return true;
2590 }
2591 #else
2592 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2593 {
2594         return false;
2595 }
2596 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2597 {
2598         return false;
2599 }
2600 #endif
2601
2602 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2603 {
2604         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2605                 kiocb_end_write(req);
2606         if (res != req->result) {
2607                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2608                     io_rw_should_reissue(req)) {
2609                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2610                         return true;
2611                 }
2612                 req_set_fail(req);
2613                 req->result = res;
2614         }
2615         return false;
2616 }
2617
2618 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2619 {
2620         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2621         long res = req->result;
2622
2623         if (*locked) {
2624                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2625                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2626
2627                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2628                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2629                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2630                         io_submit_flush_completions(ctx);
2631         } else {
2632                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2633         }
2634 }
2635
2636 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2637                              unsigned int issue_flags)
2638 {
2639         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2640                 return;
2641         __io_req_complete(req, 0, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2642 }
2643
2644 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2645 {
2646         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2647
2648         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2649                 return;
2650         req->result = res;
2651         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2652         io_req_task_work_add(req);
2653 }
2654
2655 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2656 {
2657         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2658
2659         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2660                 kiocb_end_write(req);
2661         if (unlikely(res != req->result)) {
2662                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2663                     io_resubmit_prep(req))) {
2664                         req_set_fail(req);
2665                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2666                 }
2667         }
2668
2669         WRITE_ONCE(req->result, res);
2670         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2671         smp_wmb();
2672         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2673 }
2674
2675 /*
2676  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2677  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2678  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2679  * accessing the kiocb cookie.
2680  */
2681 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2682 {
2683         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2684         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2685
2686         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2687         if (unlikely(in_async))
2688                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2689
2690         /*
2691          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2692          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2693          * different devices.
2694          */
2695         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2696                 ctx->poll_multi_queue = false;
2697         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2698                 struct io_kiocb *list_req;
2699                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2700
2701                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2702                                                 inflight_entry);
2703
2704                 if (list_req->file != req->file) {
2705                         ctx->poll_multi_queue = true;
2706                 } else {
2707                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2708                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2709                         if (queue_num0 != queue_num1)
2710                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2711                 }
2712         }
2713
2714         /*
2715          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2716          * it to the front so we find it first.
2717          */
2718         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2719                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2720         else
2721                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2722
2723         if (unlikely(in_async)) {
2724                 /*
2725                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2726                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2727                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2728                  * whether should wake up sq thread.
2729                  */
2730                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2731                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2732                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2733
2734                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2735         }
2736 }
2737
2738 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2739 {
2740         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2741 }
2742
2743 /*
2744  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2745  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2746  * inline.
2747  */
2748 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2749 {
2750         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2751
2752         if (S_ISBLK(mode)) {
2753                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2754                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2755                         return true;
2756                 return false;
2757         }
2758         if (S_ISSOCK(mode))
2759                 return true;
2760         if (S_ISREG(mode)) {
2761                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2762                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2763                     file->f_op != &io_uring_fops)
2764                         return true;
2765                 return false;
2766         }
2767
2768         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2769         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2770                 return true;
2771
2772         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2773                 return false;
2774
2775         if (rw == READ)
2776                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2777
2778         return file->f_op->write_iter != NULL;
2779 }
2780
2781 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2782 {
2783         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2784                 return true;
2785         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2786                 return true;
2787
2788         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2789 }
2790
2791 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2792 {
2793         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2794         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2795         struct file *file = req->file;
2796         unsigned ioprio;
2797         int ret;
2798
2799         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2800                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2801
2802         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2803         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2804                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2805                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2806         }
2807         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2808         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2809         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2810         if (unlikely(ret))
2811                 return ret;
2812
2813         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2814         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2815                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2816
2817         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2818         if (ioprio) {
2819                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2820                 if (ret)
2821                         return ret;
2822
2823                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2824         } else
2825                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2826
2827         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2828                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2829                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2830                         return -EOPNOTSUPP;
2831
2832                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2833                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2834                 req->iopoll_completed = 0;
2835         } else {
2836                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2837                         return -EINVAL;
2838                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2839         }
2840
2841         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2842             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2843                 req->imu = NULL;
2844                 io_req_set_rsrc_node(req);
2845         }
2846
2847         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2848         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2849         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2850         return 0;
2851 }
2852
2853 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2854 {
2855         switch (ret) {
2856         case -EIOCBQUEUED:
2857                 break;
2858         case -ERESTARTSYS:
2859         case -ERESTARTNOINTR:
2860         case -ERESTARTNOHAND:
2861         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2862                 /*
2863                  * We can't just restart the syscall, since previously
2864                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2865                  * IO with EINTR.
2866                  */
2867                 ret = -EINTR;
2868                 fallthrough;
2869         default:
2870                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2871         }
2872 }
2873
2874 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2875                        unsigned int issue_flags)
2876 {
2877         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2878         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2879         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2880
2881         /* add previously done IO, if any */
2882         if (io && io->bytes_done > 0) {
2883                 if (ret < 0)
2884                         ret = io->bytes_done;
2885                 else
2886                         ret += io->bytes_done;
2887         }
2888
2889         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2890                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2891         if (ret >= 0 && check_reissue)
2892                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2893         else
2894                 io_rw_done(kiocb, ret);
2895
2896         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2897                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2898                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2899                         io_req_task_queue_reissue(req);
2900                 } else {
2901                         req_set_fail(req);
2902                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret,
2903                                           io_put_rw_kbuf(req));
2904                 }
2905         }
2906 }
2907
2908 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2909                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2910 {
2911         size_t len = req->rw.len;
2912         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2913         size_t offset;
2914
2915         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2916                 return -EFAULT;
2917         /* not inside the mapped region */
2918         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2919                 return -EFAULT;
2920
2921         /*
2922          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2923          * and advance us to the beginning.
2924          */
2925         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2926         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2927
2928         if (offset) {
2929                 /*
2930                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2931                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2932                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2933                  * we know that:
2934                  *
2935                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2936                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2937                  *    first and last bvec
2938                  *
2939                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2940                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2941                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2942                  * since we can just skip the first segment, which may not
2943                  * be PAGE_SIZE aligned.
2944                  */
2945                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2946
2947                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2948                         iov_iter_advance(iter, offset);
2949                 } else {
2950                         unsigned long seg_skip;
2951
2952                         /* skip first vec */
2953                         offset -= bvec->bv_len;
2954                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2955
2956                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2957                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2958                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2959                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2960                 }
2961         }
2962
2963         return 0;
2964 }
2965
2966 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2967 {
2968         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2969         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2970         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2971
2972         if (likely(!imu)) {
2973                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2974                         return -EFAULT;
2975                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2976                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2977                 req->imu = imu;
2978         }
2979         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2980 }
2981
2982 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2983 {
2984         if (needs_lock)
2985                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2986 }
2987
2988 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2989 {
2990         /*
2991          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2992          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2993          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2994          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2995          */
2996         if (needs_lock)
2997                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2998 }
2999
3000 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3001                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3002                                           bool needs_lock)
3003 {
3004         struct io_buffer *head;
3005
3006         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3007                 return kbuf;
3008
3009         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3010
3011         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3012
3013         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3014         if (head) {
3015                 if (!list_empty(&head->list)) {
3016                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3017                                                         list);
3018                         list_del(&kbuf->list);
3019                 } else {
3020                         kbuf = head;
3021                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3022                 }
3023                 if (*len > kbuf->len)
3024                         *len = kbuf->len;
3025         } else {
3026                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3027         }
3028
3029         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3030
3031         return kbuf;
3032 }
3033
3034 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3035                                         bool needs_lock)
3036 {
3037         struct io_buffer *kbuf;
3038         u16 bgid;
3039
3040         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3041         bgid = req->buf_index;
3042         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3043         if (IS_ERR(kbuf))
3044                 return kbuf;
3045         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3046         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3047         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3048 }
3049
3050 #ifdef CONFIG_COMPAT
3051 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3052                                 bool needs_lock)
3053 {
3054         struct compat_iovec __user *uiov;
3055         compat_ssize_t clen;
3056         void __user *buf;
3057         ssize_t len;
3058
3059         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3060         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3061                 return -EFAULT;
3062         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3063                 return -EFAULT;
3064         if (clen < 0)
3065                 return -EINVAL;
3066
3067         len = clen;
3068         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3069         if (IS_ERR(buf))
3070                 return PTR_ERR(buf);
3071         iov[0].iov_base = buf;
3072         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3073         return 0;
3074 }
3075 #endif
3076
3077 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3078                                       bool needs_lock)
3079 {
3080         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3081         void __user *buf;
3082         ssize_t len;
3083
3084         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3085                 return -EFAULT;
3086
3087         len = iov[0].iov_len;
3088         if (len < 0)
3089                 return -EINVAL;
3090         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3091         if (IS_ERR(buf))
3092                 return PTR_ERR(buf);
3093         iov[0].iov_base = buf;
3094         iov[0].iov_len = len;
3095         return 0;
3096 }
3097
3098 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3099                                     bool needs_lock)
3100 {
3101         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3102                 struct io_buffer *kbuf;
3103
3104                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3105                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3106                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3107                 return 0;
3108         }
3109         if (req->rw.len != 1)
3110                 return -EINVAL;
3111
3112 #ifdef CONFIG_COMPAT
3113         if (req->ctx->compat)
3114                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3115 #endif
3116
3117         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3118 }
3119
3120 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3121                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3122 {
3123         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3124         size_t sqe_len = req->rw.len;
3125         u8 opcode = req->opcode;
3126         ssize_t ret;
3127
3128         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3129                 *iovec = NULL;
3130                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3131         }
3132
3133         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3134         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3135                 return -EINVAL;
3136
3137         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3138                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3139                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3140                         if (IS_ERR(buf))
3141                                 return PTR_ERR(buf);
3142                         req->rw.len = sqe_len;
3143                 }
3144
3145                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3146                 *iovec = NULL;
3147                 return ret;
3148         }
3149
3150         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3151                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3152                 if (!ret)
3153                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3154                 *iovec = NULL;
3155                 return ret;
3156         }
3157
3158         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3159                               req->ctx->compat);
3160 }
3161
3162 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3163 {
3164         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3165 }
3166
3167 /*
3168  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3169  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3170  */
3171 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3172 {
3173         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3174         struct file *file = req->file;
3175         ssize_t ret = 0;
3176
3177         /*
3178          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3179          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3180          * the kiocb to be handled from an async context.
3181          */
3182         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3183                 return -EOPNOTSUPP;
3184         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3185                 return -EAGAIN;
3186
3187         while (iov_iter_count(iter)) {
3188                 struct iovec iovec;
3189                 ssize_t nr;
3190
3191                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3192                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3193                 } else {
3194                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3195                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3196                 }
3197
3198                 if (rw == READ) {
3199                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3200                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3201                 } else {
3202                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3203                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3204                 }
3205
3206                 if (nr < 0) {
3207                         if (!ret)
3208                                 ret = nr;
3209                         break;
3210                 }
3211                 ret += nr;
3212                 if (nr != iovec.iov_len)
3213                         break;
3214                 req->rw.len -= nr;
3215                 req->rw.addr += nr;
3216                 iov_iter_advance(iter, nr);
3217         }
3218
3219         return ret;
3220 }
3221
3222 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3223                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3224 {
3225         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3226
3227         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3228         rw->free_iovec = iovec;
3229         rw->bytes_done = 0;
3230         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3231         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3232                 return;
3233         if (!iovec) {
3234                 unsigned iov_off = 0;
3235
3236                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3237                 if (iter->iov != fast_iov) {
3238                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3239                         rw->iter.iov += iov_off;
3240                 }
3241                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3242                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3243                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3244         } else {
3245                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3246         }
3247 }
3248
3249 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3250 {
3251         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3252         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3253         return req->async_data == NULL;
3254 }
3255
3256 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3257                              const struct iovec *fast_iov,
3258                              struct iov_iter *iter, bool force)
3259 {
3260         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3261                 return 0;
3262         if (!req->async_data) {
3263                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3264                         kfree(iovec);
3265                         return -ENOMEM;
3266                 }
3267
3268                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3269         }
3270         return 0;
3271 }
3272
3273 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3274 {
3275         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3276         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3277         int ret;
3278
3279         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3280         if (unlikely(ret < 0))
3281                 return ret;
3282
3283         iorw->bytes_done = 0;
3284         iorw->free_iovec = iov;
3285         if (iov)
3286                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3287         return 0;
3288 }
3289
3290 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3291 {
3292         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3293                 return -EBADF;
3294         return io_prep_rw(req, sqe);
3295 }
3296
3297 /*
3298  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3299  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3300  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3301  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3302  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3303  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3304  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3305  * slow path.
3306  */
3307 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3308                              int sync, void *arg)
3309 {
3310         struct wait_page_queue *wpq;
3311         struct io_kiocb *req = wait->private;
3312         struct wait_page_key *key = arg;
3313
3314         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3315
3316         if (!wake_page_match(wpq, key))
3317                 return 0;
3318
3319         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3320         list_del_init(&wait->entry);
3321         io_req_task_queue(req);
3322         return 1;
3323 }
3324
3325 /*
3326  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3327  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3328  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3329  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3330  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3331  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3332  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3333  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3334  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3335  * async worker threads for a blocking retry.
3336  */
3337 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3338 {
3339         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3340         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3341         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3342
3343         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3344         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3345                 return false;
3346
3347         /* Only for buffered IO */
3348         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3349                 return false;
3350
3351         /*
3352          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3353          * support callback based unlocks
3354          */
3355         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3356                 return false;
3357
3358         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3359         wait->wait.private = req;
3360         wait->wait.flags = 0;
3361         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3362         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3363         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3364         kiocb->ki_waitq = wait;
3365         return true;
3366 }
3367
3368 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3369 {
3370         if (req->file->f_op->read_iter)
3371                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3372         else if (req->file->f_op->read)
3373                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3374         else
3375                 return -EINVAL;
3376 }
3377
3378 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3379 {
3380         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3381         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3382         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3383         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3384         ssize_t io_size, ret, ret2;
3385         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3386
3387         if (rw) {
3388                 iter = &rw->iter;
3389                 iovec = NULL;
3390         } else {
3391                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3392                 if (ret < 0)
3393                         return ret;
3394         }
3395         io_size = iov_iter_count(iter);
3396         req->result = io_size;
3397
3398         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3399         if (!force_nonblock)
3400                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3401         else
3402                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3403
3404         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3405         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3406                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3407                 return ret ?: -EAGAIN;
3408         }
3409
3410         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3411         if (unlikely(ret)) {
3412                 kfree(iovec);
3413                 return ret;
3414         }
3415
3416         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3417
3418         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3419                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3420                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3421                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3422                         goto done;
3423                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3424                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3425                         goto done;
3426                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3427                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3428                 ret = 0;
3429         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3430                 goto out_free;
3431         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3432                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3433                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3434                 goto done;
3435         }
3436
3437         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3438         if (ret2)
3439                 return ret2;
3440
3441         iovec = NULL;
3442         rw = req->async_data;
3443         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3444         iter = &rw->iter;
3445
3446         do {
3447                 io_size -= ret;
3448                 rw->bytes_done += ret;
3449                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3450                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3451                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3452                         return -EAGAIN;
3453                 }
3454
3455                 /*
3456                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3457                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3458                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3459                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3460                  */
3461                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3462                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3463                         return 0;
3464                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3465                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3466         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3467 done:
3468         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3469 out_free:
3470         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3471         if (iovec)
3472                 kfree(iovec);
3473         return 0;
3474 }
3475
3476 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3477 {
3478         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3479                 return -EBADF;
3480         return io_prep_rw(req, sqe);
3481 }
3482
3483 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3484 {
3485         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3486         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3487         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3488         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3489         ssize_t ret, ret2, io_size;
3490         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3491
3492         if (rw) {
3493                 iter = &rw->iter;
3494                 iovec = NULL;
3495         } else {
3496                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3497                 if (ret < 0)
3498                         return ret;
3499         }
3500         io_size = iov_iter_count(iter);
3501         req->result = io_size;
3502
3503         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3504         if (!force_nonblock)
3505                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3506         else
3507                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3508
3509         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3510         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3511                 goto copy_iov;
3512
3513         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3514         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3515             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3516                 goto copy_iov;
3517
3518         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3519         if (unlikely(ret))
3520                 goto out_free;
3521
3522         /*
3523          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3524          * which will be released by another thread in
3525          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3526          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3527          * we return to userspace.
3528          */
3529         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3530                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3531                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3532                                         SB_FREEZE_WRITE);
3533         }
3534         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3535
3536         if (req->file->f_op->write_iter)
3537                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3538         else if (req->file->f_op->write)
3539                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3540         else
3541                 ret2 = -EINVAL;
3542
3543         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3544                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3545                 ret2 = -EAGAIN;
3546         }
3547
3548         /*
3549          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3550          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3551          */
3552         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3553                 ret2 = -EAGAIN;
3554         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3555         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3556                 goto done;
3557         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3558                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3559                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3560                         goto copy_iov;
3561 done:
3562                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3563         } else {
3564 copy_iov:
3565                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3566                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3567                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3568                 return ret ?: -EAGAIN;
3569         }
3570 out_free:
3571         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3572         if (iovec)
3573                 kfree(iovec);
3574         return ret;
3575 }
3576
3577 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3578                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3579 {
3580         struct io_rename *ren = &req->rename;
3581         const char __user *oldf, *newf;
3582
3583         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3584                 return -EINVAL;
3585         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3586                 return -EINVAL;
3587         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3588                 return -EBADF;
3589
3590         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3591         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3592         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3593         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3594         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3595
3596         ren->oldpath = getname(oldf);
3597         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3598                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3599
3600         ren->newpath = getname(newf);
3601         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3602                 putname(ren->oldpath);
3603                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3604         }
3605
3606         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3607         return 0;
3608 }
3609
3610 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3611 {
3612         struct io_rename *ren = &req->rename;
3613         int ret;
3614
3615         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3616                 return -EAGAIN;
3617
3618         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3619                                 ren->newpath, ren->flags);
3620
3621         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3622         if (ret < 0)
3623                 req_set_fail(req);
3624         io_req_complete(req, ret);
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3629                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3630 {
3631         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3632         const char __user *fname;
3633
3634         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3635                 return -EINVAL;
3636         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3637             sqe->splice_fd_in)
3638                 return -EINVAL;
3639         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3640                 return -EBADF;
3641
3642         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3643
3644         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3645         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3646                 return -EINVAL;
3647
3648         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3649         un->filename = getname(fname);
3650         if (IS_ERR(un->filename))
3651                 return PTR_ERR(un->filename);
3652
3653         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3654         return 0;
3655 }
3656
3657 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3658 {
3659         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3660         int ret;
3661
3662         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3663                 return -EAGAIN;
3664
3665         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3666                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3667         else
3668                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3669
3670         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3671         if (ret < 0)
3672                 req_set_fail(req);
3673         io_req_complete(req, ret);
3674         return 0;
3675 }
3676
3677 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3678                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3679 {
3680 #if defined(CONFIG_NET)
3681         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3682                 return -EINVAL;
3683         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3684                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3685                 return -EINVAL;
3686
3687         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3688         return 0;
3689 #else
3690         return -EOPNOTSUPP;
3691 #endif
3692 }
3693
3694 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3695 {
3696 #if defined(CONFIG_NET)
3697         struct socket *sock;
3698         int ret;
3699
3700         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3701                 return -EAGAIN;
3702
3703         sock = sock_from_file(req->file);
3704         if (unlikely(!sock))
3705                 return -ENOTSOCK;
3706
3707         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3708         if (ret < 0)
3709                 req_set_fail(req);
3710         io_req_complete(req, ret);
3711         return 0;
3712 #else
3713         return -EOPNOTSUPP;
3714 #endif
3715 }
3716
3717 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3718                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3719 {
3720         struct io_splice *sp = &req->splice;
3721         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3722
3723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3724                 return -EINVAL;
3725
3726         sp->file_in = NULL;
3727         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3728         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3729
3730         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3731                 return -EINVAL;
3732
3733         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3734                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3735         if (!sp->file_in)
3736                 return -EBADF;
3737         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3738         return 0;
3739 }
3740
3741 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3742                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3743 {
3744         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3745                 return -EINVAL;
3746         return __io_splice_prep(req, sqe);
3747 }
3748
3749 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3750 {
3751         struct io_splice *sp = &req->splice;
3752         struct file *in = sp->file_in;
3753         struct file *out = sp->file_out;
3754         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3755         long ret = 0;
3756
3757         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3758                 return -EAGAIN;
3759         if (sp->len)
3760                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3761
3762         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3763                 io_put_file(in);
3764         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3765
3766         if (ret != sp->len)
3767                 req_set_fail(req);
3768         io_req_complete(req, ret);
3769         return 0;
3770 }
3771
3772 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3773 {
3774         struct io_splice *sp = &req->splice;
3775
3776         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3777         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3778         return __io_splice_prep(req, sqe);
3779 }
3780
3781 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3782 {
3783         struct io_splice *sp = &req->splice;
3784         struct file *in = sp->file_in;
3785         struct file *out = sp->file_out;
3786         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3787         loff_t *poff_in, *poff_out;
3788         long ret = 0;
3789
3790         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3791                 return -EAGAIN;
3792
3793         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3794         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3795
3796         if (sp->len)
3797                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3798
3799         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3800                 io_put_file(in);
3801         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3802
3803         if (ret != sp->len)
3804                 req_set_fail(req);
3805         io_req_complete(req, ret);
3806         return 0;
3807 }
3808
3809 /*
3810  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3811  */
3812 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3813 {
3814         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3815
3816         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3817                 return -EINVAL;
3818
3819         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3820         return 0;
3821 }
3822
3823 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3824 {
3825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3826
3827         if (!req->file)
3828                 return -EBADF;
3829
3830         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3831                 return -EINVAL;
3832         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
3833                      sqe->splice_fd_in))
3834                 return -EINVAL;
3835
3836         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3837         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3838                 return -EINVAL;
3839
3840         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3841         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3842         return 0;
3843 }
3844
3845 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3846 {
3847         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3848         int ret;
3849
3850         /* fsync always requires a blocking context */
3851         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3852                 return -EAGAIN;
3853
3854         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3855                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3856                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3857         if (ret < 0)
3858                 req_set_fail(req);
3859         io_req_complete(req, ret);
3860         return 0;
3861 }
3862
3863 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3864                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3865 {
3866         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
3867             sqe->splice_fd_in)
3868                 return -EINVAL;
3869         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3870                 return -EINVAL;
3871
3872         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3873         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3874         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3875         return 0;
3876 }
3877
3878 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3879 {
3880         int ret;
3881
3882         /* fallocate always requiring blocking context */
3883         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3884                 return -EAGAIN;
3885         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3886                                 req->sync.len);
3887         if (ret < 0)
3888                 req_set_fail(req);
3889         io_req_complete(req, ret);
3890         return 0;
3891 }
3892
3893 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3894 {
3895         const char __user *fname;
3896         int ret;
3897
3898         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3899                 return -EINVAL;
3900         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3901                 return -EINVAL;
3902         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3903                 return -EBADF;
3904
3905         /* open.how should be already initialised */
3906         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3907                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3908
3909         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3910         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3911         req->open.filename = getname(fname);
3912         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3913                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3914                 req->open.filename = NULL;
3915                 return ret;
3916         }
3917
3918         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
3919         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
3920                 return -EINVAL;
3921
3922         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3923         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3924         return 0;
3925 }
3926
3927 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3928 {
3929         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
3930         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3931
3932         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3933         return __io_openat_prep(req, sqe);
3934 }
3935
3936 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3937 {
3938         struct open_how __user *how;
3939         size_t len;
3940         int ret;
3941
3942         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3943         len = READ_ONCE(sqe->len);
3944         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3945                 return -EINVAL;
3946
3947         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3948                                         len);
3949         if (ret)
3950                 return ret;
3951
3952         return __io_openat_prep(req, sqe);
3953 }
3954
3955 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3956 {
3957         struct open_flags op;
3958         struct file *file;
3959         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
3960         bool fixed = !!req->open.file_slot;
3961         int ret;
3962
3963         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3964         if (ret)
3965                 goto err;
3966         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3967         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3968         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3969                 /*
3970                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3971                  * it'll always -EAGAIN
3972                  */
3973                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3974                         return -EAGAIN;
3975                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3976                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3977         }
3978
3979         if (!fixed) {
3980                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3981                 if (ret < 0)
3982                         goto err;
3983         }
3984
3985         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3986         if (IS_ERR(file)) {
3987                 /*
3988                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3989                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3990                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3991                  */
3992                 if (!fixed)
3993                         put_unused_fd(ret);
3994
3995                 ret = PTR_ERR(file);
3996                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3997                 if (ret == -EAGAIN &&
3998                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
3999                         return -EAGAIN;
4000                 goto err;
4001         }
4002
4003         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4004                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4005         fsnotify_open(file);
4006
4007         if (!fixed)
4008                 fd_install(ret, file);
4009         else
4010                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4011                                             req->open.file_slot - 1);
4012 err:
4013         putname(req->open.filename);
4014         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4015         if (ret < 0)
4016                 req_set_fail(req);
4017         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4018         return 0;
4019 }
4020
4021 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4022 {
4023         return io_openat2(req, issue_flags);
4024 }
4025
4026 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4027                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4028 {
4029         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4030         u64 tmp;
4031
4032         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4033             sqe->splice_fd_in)
4034                 return -EINVAL;
4035
4036         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4037         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4038                 return -EINVAL;
4039
4040         memset(p, 0, sizeof(*p));
4041         p->nbufs = tmp;
4042         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4043         return 0;
4044 }
4045
4046 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4047                                int bgid, unsigned nbufs)
4048 {
4049         unsigned i = 0;
4050
4051         /* shouldn't happen */
4052         if (!nbufs)
4053                 return 0;
4054
4055         /* the head kbuf is the list itself */
4056         while (!list_empty(&buf->list)) {
4057                 struct io_buffer *nxt;
4058
4059                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4060                 list_del(&nxt->list);
4061                 kfree(nxt);
4062                 if (++i == nbufs)
4063                         return i;
4064         }
4065         i++;
4066         kfree(buf);
4067         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4068
4069         return i;
4070 }
4071
4072 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4073 {
4074         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4075         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4076         struct io_buffer *head;
4077         int ret = 0;
4078         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4079
4080         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4081
4082         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4083
4084         ret = -ENOENT;
4085         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4086         if (head)
4087                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4088         if (ret < 0)
4089                 req_set_fail(req);
4090
4091         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4092         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4093         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4094         return 0;
4095 }
4096
4097 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4098                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4099 {
4100         unsigned long size, tmp_check;
4101         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4102         u64 tmp;
4103
4104         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4105                 return -EINVAL;
4106
4107         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4108         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4109                 return -E2BIG;
4110         p->nbufs = tmp;
4111         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4112         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4113
4114         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4115                                 &size))
4116                 return -EOVERFLOW;
4117         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4118                 return -EOVERFLOW;
4119
4120         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4121         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4122                 return -EFAULT;
4123
4124         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4125         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4126         if (tmp > USHRT_MAX)
4127                 return -E2BIG;
4128         p->bid = tmp;
4129         return 0;
4130 }
4131
4132 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4133 {
4134         struct io_buffer *buf;
4135         u64 addr = pbuf->addr;
4136         int i, bid = pbuf->bid;
4137
4138         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4139                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4140                 if (!buf)
4141                         break;
4142
4143                 buf->addr = addr;
4144                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4145                 buf->bid = bid;
4146                 addr += pbuf->len;
4147                 bid++;
4148                 if (!*head) {
4149                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4150                         *head = buf;
4151                 } else {
4152                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4153                 }
4154         }
4155
4156         return i ? i : -ENOMEM;
4157 }
4158
4159 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4160 {
4161         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4162         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4163         struct io_buffer *head, *list;
4164         int ret = 0;
4165         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4166
4167         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4168
4169         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4170
4171         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4172
4173         ret = io_add_buffers(p, &head);
4174         if (ret >= 0 && !list) {
4175                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4176                 if (ret < 0)
4177                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4178         }
4179         if (ret < 0)
4180                 req_set_fail(req);
4181         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4182         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4183         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4184         return 0;
4185 }
4186
4187 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4188                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4189 {
4190 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4191         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4192                 return -EINVAL;
4193         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4194                 return -EINVAL;
4195
4196         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4197         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4198         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4199
4200         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4201                 struct epoll_event __user *ev;
4202
4203                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4204                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4205                         return -EFAULT;
4206         }
4207
4208         return 0;
4209 #else
4210         return -EOPNOTSUPP;
4211 #endif
4212 }
4213
4214 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4215 {
4216 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4217         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4218         int ret;
4219         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4220
4221         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4222         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4223                 return -EAGAIN;
4224
4225         if (ret < 0)
4226                 req_set_fail(req);
4227         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4228         return 0;
4229 #else
4230         return -EOPNOTSUPP;
4231 #endif
4232 }
4233
4234 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4235 {
4236 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4237         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4238                 return -EINVAL;
4239         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4240                 return -EINVAL;
4241
4242         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4243         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4244         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4245         return 0;
4246 #else
4247         return -EOPNOTSUPP;
4248 #endif
4249 }
4250
4251 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4252 {
4253 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4254         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4255         int ret;
4256
4257         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4258                 return -EAGAIN;
4259
4260         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4261         if (ret < 0)
4262                 req_set_fail(req);
4263         io_req_complete(req, ret);
4264         return 0;
4265 #else
4266         return -EOPNOTSUPP;
4267 #endif
4268 }
4269
4270 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4271 {
4272         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4273                 return -EINVAL;
4274         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4275                 return -EINVAL;
4276
4277         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4278         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4279         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4280         return 0;
4281 }
4282
4283 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4284 {
4285         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4286         int ret;
4287
4288         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4289                 switch (fa->advice) {
4290                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4291                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4292                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4293                         break;
4294                 default:
4295                         return -EAGAIN;
4296                 }
4297         }
4298
4299         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4300         if (ret < 0)
4301                 req_set_fail(req);
4302         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4307 {
4308         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4309                 return -EINVAL;
4310         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4311                 return -EINVAL;
4312         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4313                 return -EBADF;
4314
4315         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4316         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4317         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4318         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4319         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4320
4321         return 0;
4322 }
4323
4324 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4325 {
4326         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4327         int ret;
4328
4329         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4330                 return -EAGAIN;
4331
4332         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4333                        ctx->buffer);
4334
4335         if (ret < 0)
4336                 req_set_fail(req);
4337         io_req_complete(req, ret);
4338         return 0;
4339 }
4340
4341 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4342 {
4343         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4344                 return -EINVAL;
4345         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4346             sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4347                 return -EINVAL;
4348         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4349                 return -EBADF;
4350
4351         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4352         return 0;
4353 }
4354
4355 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4356 {
4357         struct files_struct *files = current->files;
4358         struct io_close *close = &req->close;
4359         struct fdtable *fdt;
4360         struct file *file = NULL;
4361         int ret = -EBADF;
4362
4363         spin_lock(&files->file_lock);
4364         fdt = files_fdtable(files);
4365         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4366                 spin_unlock(&files->file_lock);
4367                 goto err;
4368         }
4369         file = fdt->fd[close->fd];
4370         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4371                 spin_unlock(&files->file_lock);
4372                 file = NULL;
4373                 goto err;
4374         }
4375
4376         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4377         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4378                 spin_unlock(&files->file_lock);
4379                 return -EAGAIN;
4380         }
4381
4382         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4383         spin_unlock(&files->file_lock);
4384         if (ret < 0) {
4385                 if (ret == -ENOENT)
4386                         ret = -EBADF;
4387                 goto err;
4388         }
4389
4390         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4391         ret = filp_close(file, current->files);
4392 err:
4393         if (ret < 0)
4394                 req_set_fail(req);
4395         if (file)
4396                 fput(file);
4397         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4398         return 0;
4399 }
4400
4401 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4402 {
4403         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4404
4405         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4406                 return -EINVAL;
4407         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4408                      sqe->splice_fd_in))
4409                 return -EINVAL;
4410
4411         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4412         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4413         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4414         return 0;
4415 }
4416
4417 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4418 {
4419         int ret;
4420
4421         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4422         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4423                 return -EAGAIN;
4424
4425         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4426                                 req->sync.flags);
4427         if (ret < 0)
4428                 req_set_fail(req);
4429         io_req_complete(req, ret);
4430         return 0;
4431 }
4432
4433 #if defined(CONFIG_NET)
4434 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4435                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4436 {
4437         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4438
4439         if (async_msg)
4440                 return -EAGAIN;
4441         if (io_alloc_async_data(req)) {
4442                 kfree(kmsg->free_iov);
4443                 return -ENOMEM;
4444         }
4445         async_msg = req->async_data;
4446         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4447         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4448         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4449         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4450         if (!async_msg->free_iov)
4451                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4452
4453         return -EAGAIN;
4454 }
4455
4456 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4457                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4458 {
4459         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4460         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4461         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4462                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4463 }
4464
4465 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4466 {
4467         int ret;
4468
4469         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4470         if (!ret)
4471                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4472         return ret;
4473 }
4474
4475 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4476 {
4477         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4478
4479         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4480                 return -EINVAL;
4481
4482         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4483         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4484         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4485         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4486                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4487
4488 #ifdef CONFIG_COMPAT
4489         if (req->ctx->compat)
4490                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4491 #endif
4492         return 0;
4493 }
4494
4495 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4496 {
4497         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4498         struct socket *sock;
4499         unsigned flags;
4500         int min_ret = 0;
4501         int ret;
4502
4503         sock = sock_from_file(req->file);
4504         if (unlikely(!sock))
4505                 return -ENOTSOCK;
4506
4507         kmsg = req->async_data;
4508         if (!kmsg) {
4509                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4510                 if (ret)
4511                         return ret;
4512                 kmsg = &iomsg;
4513         }
4514
4515         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4516         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4517                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4518         if (flags & MSG_WAITALL)
4519                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4520
4521         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4522         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4523                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4524         if (ret == -ERESTARTSYS)
4525                 ret = -EINTR;
4526
4527         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4528         if (kmsg->free_iov)
4529                 kfree(kmsg->free_iov);
4530         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4531         if (ret < min_ret)
4532                 req_set_fail(req);
4533         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4534         return 0;
4535 }
4536
4537 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4538 {
4539         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4540         struct msghdr msg;
4541         struct iovec iov;
4542         struct socket *sock;
4543         unsigned flags;
4544         int min_ret = 0;
4545         int ret;
4546
4547         sock = sock_from_file(req->file);
4548         if (unlikely(!sock))
4549                 return -ENOTSOCK;
4550
4551         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4552         if (unlikely(ret))
4553                 return ret;
4554
4555         msg.msg_name = NULL;
4556         msg.msg_control = NULL;
4557         msg.msg_controllen = 0;
4558         msg.msg_namelen = 0;
4559
4560         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4561         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4562                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4563         if (flags & MSG_WAITALL)
4564                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4565
4566         msg.msg_flags = flags;
4567         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4568         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4569                 return -EAGAIN;
4570         if (ret == -ERESTARTSYS)
4571                 ret = -EINTR;
4572
4573         if (ret < min_ret)
4574                 req_set_fail(req);
4575         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4576         return 0;
4577 }
4578
4579 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4580                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4581 {
4582         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4583         struct iovec __user *uiov;
4584         size_t iov_len;
4585         int ret;
4586
4587         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4588                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4589         if (ret)
4590                 return ret;
4591
4592         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4593                 if (iov_len > 1)
4594                         return -EINVAL;
4595                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4596                         return -EFAULT;
4597                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4598                 iomsg->free_iov = NULL;
4599         } else {
4600                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4601                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4602                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4603                                      false);
4604                 if (ret > 0)
4605                         ret = 0;
4606         }
4607
4608         return ret;
4609 }
4610
4611 #ifdef CONFIG_COMPAT
4612 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4613                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4614 {
4615         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4616         struct compat_iovec __user *uiov;
4617         compat_uptr_t ptr;
4618         compat_size_t len;
4619         int ret;
4620
4621         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4622                                   &ptr, &len);
4623         if (ret)
4624                 return ret;
4625
4626         uiov = compat_ptr(ptr);
4627         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4628                 compat_ssize_t clen;
4629
4630                 if (len > 1)
4631                         return -EINVAL;
4632                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4633                         return -EFAULT;
4634                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4635                         return -EFAULT;
4636                 if (clen < 0)
4637                         return -EINVAL;
4638                 sr->len = clen;
4639                 iomsg->free_iov = NULL;
4640         } else {
4641                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4642                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4643                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4644                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4645                 if (ret < 0)
4646                         return ret;
4647         }
4648
4649         return 0;
4650 }
4651 #endif
4652
4653 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4654                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4655 {
4656         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4657
4658 #ifdef CONFIG_COMPAT
4659         if (req->ctx->compat)
4660                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4661 #endif
4662
4663         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4664 }
4665
4666 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4667                                                bool needs_lock)
4668 {
4669         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4670         struct io_buffer *kbuf;
4671
4672         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4673         if (IS_ERR(kbuf))
4674                 return kbuf;
4675
4676         sr->kbuf = kbuf;
4677         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4678         return kbuf;
4679 }
4680
4681 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4682 {
4683         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4684 }
4685
4686 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4687 {
4688         int ret;
4689
4690         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4691         if (!ret)
4692                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4693         return ret;
4694 }
4695
4696 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4697 {
4698         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4699
4700         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4701                 return -EINVAL;
4702
4703         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4704         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4705         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4706         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4707         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4708                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4709
4710 #ifdef CONFIG_COMPAT
4711         if (req->ctx->compat)
4712                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4713 #endif
4714         return 0;
4715 }
4716
4717 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4718 {
4719         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4720         struct socket *sock;
4721         struct io_buffer *kbuf;
4722         unsigned flags;
4723         int min_ret = 0;
4724         int ret, cflags = 0;
4725         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4726
4727         sock = sock_from_file(req->file);
4728         if (unlikely(!sock))
4729                 return -ENOTSOCK;
4730
4731         kmsg = req->async_data;
4732         if (!kmsg) {
4733                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4734                 if (ret)
4735                         return ret;
4736                 kmsg = &iomsg;
4737         }
4738
4739         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4740                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4741                 if (IS_ERR(kbuf))
4742                         return PTR_ERR(kbuf);
4743                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4744                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4745                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4746                                 1, req->sr_msg.len);
4747         }
4748
4749         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4750         if (force_nonblock)
4751                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4752         if (flags & MSG_WAITALL)
4753                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4754
4755         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4756                                         kmsg->uaddr, flags);
4757         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4758                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4759         if (ret == -ERESTARTSYS)
4760                 ret = -EINTR;
4761
4762         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4763                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4764         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4765         if (kmsg->free_iov)
4766                 kfree(kmsg->free_iov);
4767         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4768         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4769                 req_set_fail(req);
4770         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4771         return 0;
4772 }
4773
4774 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4775 {
4776         struct io_buffer *kbuf;
4777         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4778         struct msghdr msg;
4779         void __user *buf = sr->buf;
4780         struct socket *sock;
4781         struct iovec iov;
4782         unsigned flags;
4783         int min_ret = 0;
4784         int ret, cflags = 0;
4785         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4786
4787         sock = sock_from_file(req->file);
4788         if (unlikely(!sock))
4789                 return -ENOTSOCK;
4790
4791         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4792                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4793                 if (IS_ERR(kbuf))
4794                         return PTR_ERR(kbuf);
4795                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4796         }
4797
4798         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4799         if (unlikely(ret))
4800                 goto out_free;
4801
4802         msg.msg_name = NULL;
4803         msg.msg_control = NULL;
4804         msg.msg_controllen = 0;
4805         msg.msg_namelen = 0;
4806         msg.msg_iocb = NULL;
4807         msg.msg_flags = 0;
4808
4809         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4810         if (force_nonblock)
4811                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4812         if (flags & MSG_WAITALL)
4813                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4814
4815         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4816         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4817                 return -EAGAIN;
4818         if (ret == -ERESTARTSYS)
4819                 ret = -EINTR;
4820 out_free:
4821         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4822                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4823         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4824                 req_set_fail(req);
4825         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4826         return 0;
4827 }
4828
4829 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4830 {
4831         struct io_accept *accept = &req->accept;
4832
4833         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4834                 return -EINVAL;
4835         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4836                 return -EINVAL;
4837
4838         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4839         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4840         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4841         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4842
4843         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4844         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
4845                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
4846                 return -EINVAL;
4847         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
4848                 return -EINVAL;
4849         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
4850                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
4851         return 0;
4852 }
4853
4854 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4855 {
4856         struct io_accept *accept = &req->accept;
4857         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4858         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4859         bool fixed = !!accept->file_slot;
4860         struct file *file;
4861         int ret, fd;
4862
4863         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4864                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4865
4866         if (!fixed) {
4867                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
4868                 if (unlikely(fd < 0))
4869                         return fd;
4870         }
4871         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
4872                          accept->flags);
4873         if (IS_ERR(file)) {
4874                 if (!fixed)
4875                         put_unused_fd(fd);
4876                 ret = PTR_ERR(file);
4877                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4878                         return -EAGAIN;
4879                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4880                         ret = -EINTR;
4881                 req_set_fail(req);
4882         } else if (!fixed) {
4883                 fd_install(fd, file);
4884                 ret = fd;
4885         } else {
4886                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4887                                             accept->file_slot - 1);
4888         }
4889         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4890         return 0;
4891 }
4892
4893 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4894 {
4895         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4896         struct io_connect *conn = &req->connect;
4897
4898         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4899 }
4900
4901 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4902 {
4903         struct io_connect *conn = &req->connect;
4904
4905         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4906                 return -EINVAL;
4907         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4908             sqe->splice_fd_in)
4909                 return -EINVAL;
4910
4911         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4912         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4913         return 0;
4914 }
4915
4916 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4917 {
4918         struct io_async_connect __io, *io;
4919         unsigned file_flags;
4920         int ret;
4921         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4922
4923         if (req->async_data) {
4924                 io = req->async_data;
4925         } else {
4926                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4927                                                 req->connect.addr_len,
4928                                                 &__io.address);
4929                 if (ret)
4930                         goto out;
4931                 io = &__io;
4932         }
4933
4934         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4935
4936         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4937                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4938         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4939                 if (req->async_data)
4940                         return -EAGAIN;
4941                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4942                         ret = -ENOMEM;
4943                         goto out;
4944                 }
4945                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4946                 return -EAGAIN;
4947         }
4948         if (ret == -ERESTARTSYS)
4949                 ret = -EINTR;
4950 out:
4951         if (ret < 0)
4952                 req_set_fail(req);
4953         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4954         return 0;
4955 }
4956 #else /* !CONFIG_NET */
4957 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4958 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4959 {                                                                       \
4960         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4961 }
4962
4963 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4964 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4965 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4966 {                                                                       \
4967         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4968 }                                                                       \
4969
4970 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4971 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4972 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4973 {                                                                       \
4974         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4975 }
4976
4977 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4978 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4979 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4980 IO_NETOP_PREP(accept);
4981 IO_NETOP_FN(send);
4982 IO_NETOP_FN(recv);
4983 #endif /* CONFIG_NET */
4984
4985 struct io_poll_table {
4986         struct poll_table_struct pt;
4987         struct io_kiocb *req;
4988         int nr_entries;
4989         int error;
4990 };
4991
4992 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4993                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
4994 {
4995         /* for instances that support it check for an event match first: */
4996         if (mask && !(mask & poll->events))
4997                 return 0;
4998
4999         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5000
5001         list_del_init(&poll->wait.entry);
5002
5003         req->result = mask;
5004         req->io_task_work.func = func;
5005
5006         /*
5007          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5008          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5009          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5010          * have the needed state needed for it anyway.
5011          */
5012         io_req_task_work_add(req);
5013         return 1;
5014 }
5015
5016 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5017         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5018 {
5019         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5020
5021         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5022         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5023                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5024
5025         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5026                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5027
5028                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5029         }
5030
5031         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5032         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5033                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5034                 return true;
5035         }
5036
5037         return false;
5038 }
5039
5040 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5041 {
5042         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5043         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5044                 return req->async_data;
5045         return req->apoll->double_poll;
5046 }
5047
5048 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5049 {
5050         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5051                 return &req->poll;
5052         return &req->apoll->poll;
5053 }
5054
5055 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5056         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5057 {
5058         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5059
5060         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5061
5062         if (poll && poll->head) {
5063                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5064
5065                 spin_lock_irq(&head->lock);
5066                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5067                 if (poll->wait.private)
5068                         req_ref_put(req);
5069                 poll->head = NULL;
5070                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5071         }
5072 }
5073
5074 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5075         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5076 {
5077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5078         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5079         int error;
5080
5081         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5082                 error = -ECANCELED;
5083                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5084         } else {
5085                 error = mangle_poll(mask);
5086         }
5087         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5088                 flags = 0;
5089         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5090                 req->poll.done = true;
5091                 flags = 0;
5092         }
5093         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5094                 ctx->cq_extra++;
5095
5096         io_commit_cqring(ctx);
5097         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5098 }
5099
5100 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5101 {
5102         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5103         struct io_kiocb *nxt;
5104
5105         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5106                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5107         } else {
5108                 bool done;
5109
5110                 done = io_poll_complete(req, req->result);
5111                 if (done) {
5112                         io_poll_remove_double(req);
5113                         hash_del(&req->hash_node);
5114                 } else {
5115                         req->result = 0;
5116                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5117                 }
5118                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5119                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5120
5121                 if (done) {
5122                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5123                         if (nxt)
5124                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5125                 }
5126         }
5127 }
5128
5129 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5130                                int sync, void *key)
5131 {
5132         struct io_kiocb *req = wait->private;
5133         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5134         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5135         unsigned long flags;
5136
5137         /* for instances that support it check for an event match first: */
5138         if (mask && !(mask & poll->events))
5139                 return 0;
5140         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5141                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5142
5143         list_del_init(&wait->entry);
5144
5145         if (poll->head) {
5146                 bool done;
5147
5148                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5149                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5150                 if (!done)
5151                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5152                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5153                 wait->private = NULL;
5154                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5155                 if (!done) {
5156                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5157                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5158                 }
5159         }
5160         req_ref_put(req);
5161         return 1;
5162 }
5163
5164 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5165                               wait_queue_func_t wake_func)
5166 {
5167         poll->head = NULL;
5168         poll->done = false;
5169         poll->canceled = false;
5170 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5171         /* mask in events that we always want/need */
5172         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5173         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5174         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5175 }
5176
5177 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5178                             struct wait_queue_head *head,
5179                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5180 {
5181         struct io_kiocb *req = pt->req;
5182
5183         /*
5184          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5185          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5186          * if this happens.
5187          */
5188         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5189                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5190
5191                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5192                 if (poll_one->head == head)
5193                         return;
5194                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5195                 if (*poll_ptr) {
5196                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5197                                 return;
5198                         pt->error = -EINVAL;
5199                         return;
5200                 }
5201                 /*
5202                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5203                  * into one-shot mode.
5204                  */
5205                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5206                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5207                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5208                 if (!poll) {
5209                         pt->error = -ENOMEM;
5210                         return;
5211                 }
5212                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5213                 req_ref_get(req);
5214                 poll->wait.private = req;
5215                 *poll_ptr = poll;
5216         }
5217
5218         pt->nr_entries++;
5219         poll->head = head;
5220
5221         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5222                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5223         else
5224                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5225 }
5226
5227 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5228                                struct poll_table_struct *p)
5229 {
5230         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5231         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5232
5233         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5234 }
5235
5236 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5237 {
5238         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5239         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5240
5241         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5242
5243         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5244                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5245                 return;
5246         }
5247
5248         hash_del(&req->hash_node);
5249         io_poll_remove_double(req);
5250         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5251
5252         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5253                 io_req_task_submit(req, locked);
5254         else
5255                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5256 }
5257
5258 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5259                         void *key)
5260 {
5261         struct io_kiocb *req = wait->private;
5262         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5263
5264         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5265                                         key_to_poll(key));
5266
5267         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5268 }
5269
5270 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5271 {
5272         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5273         struct hlist_head *list;
5274
5275         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5276         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5277 }
5278
5279 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5280                                       struct io_poll_iocb *poll,
5281                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5282                                       wait_queue_func_t wake_func)
5283         __acquires(&ctx->completion_lock)
5284 {
5285         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5286         bool cancel = false;
5287
5288         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5289         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5290         poll->file = req->file;
5291         poll->wait.private = req;
5292
5293         ipt->pt._key = mask;
5294         ipt->req = req;
5295         ipt->error = 0;
5296         ipt->nr_entries = 0;
5297
5298         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5299         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5300                 ipt->error = -EINVAL;
5301
5302         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5303         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5304                 io_poll_remove_double(req);
5305         if (likely(poll->head)) {
5306                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5307                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5308                         if (ipt->error)
5309                                 cancel = true;
5310                         ipt->error = 0;
5311                         mask = 0;
5312                 }
5313                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5314                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5315                 else if (cancel)
5316                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5317                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5318                         io_poll_req_insert(req);
5319                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5320         }
5321
5322         return mask;
5323 }
5324
5325 enum {
5326         IO_APOLL_OK,
5327         IO_APOLL_ABORTED,
5328         IO_APOLL_READY
5329 };
5330
5331 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5332 {
5333         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5334         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5335         struct async_poll *apoll;
5336         struct io_poll_table ipt;
5337         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5338         int rw;
5339
5340         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5341                 return IO_APOLL_ABORTED;
5342         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5343                 return IO_APOLL_ABORTED;
5344         if (!def->pollin && !def->pollout)
5345                 return IO_APOLL_ABORTED;
5346
5347         if (def->pollin) {
5348                 rw = READ;
5349                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5350
5351                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5352                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5353                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5354                         mask &= ~POLLIN;
5355         } else {
5356                 rw = WRITE;
5357                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5358         }
5359
5360         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5361         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5362                 return IO_APOLL_ABORTED;
5363
5364         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5365         if (unlikely(!apoll))
5366                 return IO_APOLL_ABORTED;
5367         apoll->double_poll = NULL;
5368         req->apoll = apoll;
5369         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5370         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5371         io_req_set_refcount(req);
5372
5373         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5374                                         io_async_wake);
5375         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5376         if (ret || ipt.error)
5377                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5378
5379         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5380                                 mask, apoll->poll.events);
5381         return IO_APOLL_OK;
5382 }
5383
5384 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5385                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5386         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5387 {
5388         bool do_complete = false;
5389
5390         if (!poll->head)
5391                 return false;
5392         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5393         if (do_cancel)
5394                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5395         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5396                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5397                 do_complete = true;
5398         }
5399         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5400         hash_del(&req->hash_node);
5401         return do_complete;
5402 }
5403
5404 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5405         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5406 {
5407         bool do_complete;
5408
5409         io_poll_remove_double(req);
5410         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5411
5412         if (do_complete) {
5413                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5414                 io_commit_cqring(req->ctx);
5415                 req_set_fail(req);
5416                 io_put_req_deferred(req);
5417         }
5418         return do_complete;
5419 }
5420
5421 /*
5422  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5423  */
5424 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5425                                bool cancel_all)
5426 {
5427         struct hlist_node *tmp;
5428         struct io_kiocb *req;
5429         int posted = 0, i;
5430
5431         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5432         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5433                 struct hlist_head *list;
5434
5435                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5436                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5437                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5438                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5439                 }
5440         }
5441         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5442
5443         if (posted)
5444                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5445
5446         return posted != 0;
5447 }
5448
5449 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5450                                      bool poll_only)
5451         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5452 {
5453         struct hlist_head *list;
5454         struct io_kiocb *req;
5455
5456         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5457         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5458                 if (sqe_addr != req->user_data)
5459                         continue;
5460                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5461                         continue;
5462                 return req;
5463         }
5464         return NULL;
5465 }
5466
5467 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5468                           bool poll_only)
5469         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5470 {
5471         struct io_kiocb *req;
5472
5473         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5474         if (!req)
5475                 return -ENOENT;
5476         if (io_poll_remove_one(req))
5477                 return 0;
5478
5479         return -EALREADY;
5480 }
5481
5482 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5483                                      unsigned int flags)
5484 {
5485         u32 events;
5486
5487         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5488 #ifdef __BIG_ENDIAN
5489         events = swahw32(events);
5490 #endif
5491         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5492                 events |= EPOLLONESHOT;
5493         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5494 }
5495
5496 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5497                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5498 {
5499         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5500         u32 flags;
5501
5502         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5503                 return -EINVAL;
5504         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5505                 return -EINVAL;
5506         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5507         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5508                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5509                 return -EINVAL;
5510         /* meaningless without update */
5511         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5512                 return -EINVAL;
5513
5514         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5515         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5516         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5517
5518         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5519         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5520                 return -EINVAL;
5521         if (upd->update_events)
5522                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5523         else if (sqe->poll32_events)
5524                 return -EINVAL;
5525
5526         return 0;
5527 }
5528
5529 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5530                         void *key)
5531 {
5532         struct io_kiocb *req = wait->private;
5533         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5534
5535         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5536 }
5537
5538 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5539                                struct poll_table_struct *p)
5540 {
5541         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5542
5543         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5544 }
5545
5546 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5547 {
5548         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5549         u32 flags;
5550
5551         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5552                 return -EINVAL;
5553         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5554                 return -EINVAL;
5555         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5556         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5557                 return -EINVAL;
5558
5559         io_req_set_refcount(req);
5560         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5561         return 0;
5562 }
5563
5564 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5565 {
5566         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5568         struct io_poll_table ipt;
5569         __poll_t mask;
5570
5571         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5572
5573         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5574                                         io_poll_wake);
5575
5576         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5577                 ipt.error = 0;
5578                 io_poll_complete(req, mask);
5579         }
5580         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5581
5582         if (mask) {
5583                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5584                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5585                         io_put_req(req);
5586         }
5587         return ipt.error;
5588 }
5589
5590 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5591 {
5592         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5593         struct io_kiocb *preq;
5594         bool completing;
5595         int ret;
5596
5597         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5598         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5599         if (!preq) {
5600                 ret = -ENOENT;
5601                 goto err;
5602         }
5603
5604         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5605                 completing = true;
5606                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5607                 goto err;
5608         }
5609
5610         /*
5611          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5612          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5613          * let completion re-add it.
5614          */
5615         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5616         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5617                 ret = -EALREADY;
5618                 goto err;
5619         }
5620         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5621         ret = 0;
5622 err:
5623         if (ret < 0) {
5624                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5625                 req_set_fail(req);
5626                 io_req_complete(req, ret);
5627                 return 0;
5628         }
5629         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5630         if (req->poll_update.update_events) {
5631                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5632                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5633                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5634         }
5635         if (req->poll_update.update_user_data)
5636                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5637         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5638
5639         /* complete update request, we're done with it */
5640         io_req_complete(req, ret);
5641
5642         if (!completing) {
5643                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5644                 if (ret < 0) {
5645                         req_set_fail(preq);
5646                         io_req_complete(preq, ret);
5647                 }
5648         }
5649         return 0;
5650 }
5651
5652 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5653 {
5654         req_set_fail(req);
5655         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5656 }
5657
5658 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5659 {
5660         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5661                                                 struct io_timeout_data, timer);
5662         struct io_kiocb *req = data->req;
5663         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5664         unsigned long flags;
5665
5666         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5667         list_del_init(&req->timeout.list);
5668         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5669                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5670         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5671
5672         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5673         io_req_task_work_add(req);
5674         return HRTIMER_NORESTART;
5675 }
5676
5677 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5678                                            __u64 user_data)
5679         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5680 {
5681         struct io_timeout_data *io;
5682         struct io_kiocb *req;
5683         bool found = false;
5684
5685         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5686                 found = user_data == req->user_data;
5687                 if (found)
5688                         break;
5689         }
5690         if (!found)
5691                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5692
5693         io = req->async_data;
5694         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5695                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5696         list_del_init(&req->timeout.list);
5697         return req;
5698 }
5699
5700 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5701         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5702         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5703 {
5704         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5705
5706         if (IS_ERR(req))
5707                 return PTR_ERR(req);
5708
5709         req_set_fail(req);
5710         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5711         io_put_req_deferred(req);
5712         return 0;
5713 }
5714
5715 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5716                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5717         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5718 {
5719         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5720         struct io_timeout_data *data;
5721
5722         if (IS_ERR(req))
5723                 return PTR_ERR(req);
5724
5725         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5726         data = req->async_data;
5727         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5728         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5729         data->timer.function = io_timeout_fn;
5730         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5731         return 0;
5732 }
5733
5734 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5735                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5736 {
5737         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5738
5739         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5740                 return -EINVAL;
5741         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5742                 return -EINVAL;
5743         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
5744                 return -EINVAL;
5745
5746         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5747         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5748         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5749                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5750                         return -EINVAL;
5751                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5752                         return -EFAULT;
5753         } else if (tr->flags) {
5754                 /* timeout removal doesn't support flags */
5755                 return -EINVAL;
5756         }
5757
5758         return 0;
5759 }
5760
5761 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5762 {
5763         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5764                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5765 }
5766
5767 /*
5768  * Remove or update an existing timeout command
5769  */
5770 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5771 {
5772         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5773         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5774         int ret;
5775
5776         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
5777                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
5778                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
5779                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5780                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
5781                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5782         } else {
5783                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
5784                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5785                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5786                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
5787         }
5788
5789         if (ret < 0)
5790                 req_set_fail(req);
5791         io_req_complete_post(req, ret, 0);
5792         return 0;
5793 }
5794
5795 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5796                            bool is_timeout_link)
5797 {
5798         struct io_timeout_data *data;
5799         unsigned flags;
5800         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5801
5802         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5803                 return -EINVAL;
5804         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
5805             sqe->splice_fd_in)
5806                 return -EINVAL;
5807         if (off && is_timeout_link)
5808                 return -EINVAL;
5809         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5810         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5811                 return -EINVAL;
5812
5813         req->timeout.off = off;
5814         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5815                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5816
5817         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5818                 return -ENOMEM;
5819
5820         data = req->async_data;
5821         data->req = req;
5822
5823         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5824                 return -EFAULT;
5825
5826         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5827         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5828
5829         if (is_timeout_link) {
5830                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
5831
5832                 if (!link->head)
5833                         return -EINVAL;
5834                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5835                         return -EINVAL;
5836                 req->timeout.head = link->last;
5837                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
5838         }
5839         return 0;
5840 }
5841
5842 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5843 {
5844         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5845         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5846         struct list_head *entry;
5847         u32 tail, off = req->timeout.off;
5848
5849         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
5850
5851         /*
5852          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5853          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5854          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5855          */
5856         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5857                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5858                 goto add;
5859         }
5860
5861         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5862         req->timeout.target_seq = tail + off;
5863
5864         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5865          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5866          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5867          */
5868         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5869
5870         /*
5871          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5872          * the one we need first.
5873          */
5874         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5875                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5876                                                   timeout.list);
5877
5878                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5879                         continue;
5880                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5881                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5882                         break;
5883         }
5884 add:
5885         list_add(&req->timeout.list, entry);
5886         data->timer.function = io_timeout_fn;
5887         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5888         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
5889         return 0;
5890 }
5891
5892 struct io_cancel_data {
5893         struct io_ring_ctx *ctx;
5894         u64 user_data;
5895 };
5896
5897 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5898 {
5899         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5900         struct io_cancel_data *cd = data;
5901
5902         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5903 }
5904
5905 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5906                                struct io_ring_ctx *ctx)
5907 {
5908         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5909         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5910         int ret = 0;
5911
5912         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5913                 return -ENOENT;
5914
5915         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5916         switch (cancel_ret) {
5917         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5918                 ret = 0;
5919                 break;
5920         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5921                 ret = -EALREADY;
5922                 break;
5923         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5924                 ret = -ENOENT;
5925                 break;
5926         }
5927
5928         return ret;
5929 }
5930
5931 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
5932 {
5933         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5934         int ret;
5935
5936         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
5937
5938         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5939         if (ret != -ENOENT)
5940                 return ret;
5941
5942         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5943         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
5944         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5945         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
5946         if (ret != -ENOENT)
5947                 goto out;
5948         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5949 out:
5950         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5951         return ret;
5952 }
5953
5954 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5955                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5956 {
5957         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5958                 return -EINVAL;
5959         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5960                 return -EINVAL;
5961         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
5962             sqe->splice_fd_in)
5963                 return -EINVAL;
5964
5965         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5966         return 0;
5967 }
5968
5969 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5970 {
5971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5972         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5973         struct io_tctx_node *node;
5974         int ret;
5975
5976         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
5977         if (ret != -ENOENT)
5978                 goto done;
5979
5980         /* slow path, try all io-wq's */
5981         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5982         ret = -ENOENT;
5983         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5984                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5985
5986                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5987                 if (ret != -ENOENT)
5988                         break;
5989         }
5990         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5991 done:
5992         if (ret < 0)
5993                 req_set_fail(req);
5994         io_req_complete_post(req, ret, 0);
5995         return 0;
5996 }
5997
5998 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5999                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6000 {
6001         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6002                 return -EINVAL;
6003         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6004                 return -EINVAL;
6005
6006         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6007         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6008         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6009                 return -EINVAL;
6010         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6011         return 0;
6012 }
6013
6014 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6015 {
6016         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6017         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6018         int ret;
6019
6020         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6021                 return -EAGAIN;
6022
6023         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6024         up.data = req->rsrc_update.arg;
6025         up.nr = 0;
6026         up.tags = 0;
6027         up.resv = 0;
6028
6029         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6030         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6031                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6032         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6033
6034         if (ret < 0)
6035                 req_set_fail(req);
6036         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6037         return 0;
6038 }
6039
6040 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6041 {
6042         switch (req->opcode) {
6043         case IORING_OP_NOP:
6044                 return 0;
6045         case IORING_OP_READV:
6046         case IORING_OP_READ_FIXED:
6047         case IORING_OP_READ:
6048                 return io_read_prep(req, sqe);
6049         case IORING_OP_WRITEV:
6050         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6051         case IORING_OP_WRITE:
6052                 return io_write_prep(req, sqe);
6053         case IORING_OP_POLL_ADD:
6054                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6055         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6056                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6057         case IORING_OP_FSYNC:
6058                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6059         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6060                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6061         case IORING_OP_SENDMSG:
6062         case IORING_OP_SEND:
6063                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6064         case IORING_OP_RECVMSG:
6065         case IORING_OP_RECV:
6066                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6067         case IORING_OP_CONNECT:
6068                 return io_connect_prep(req, sqe);
6069         case IORING_OP_TIMEOUT:
6070                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6071         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6072                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6073         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6074                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6075         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6076                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6077         case IORING_OP_ACCEPT:
6078                 return io_accept_prep(req, sqe);
6079         case IORING_OP_FALLOCATE:
6080                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6081         case IORING_OP_OPENAT:
6082                 return io_openat_prep(req, sqe);
6083         case IORING_OP_CLOSE:
6084                 return io_close_prep(req, sqe);
6085         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6086                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6087         case IORING_OP_STATX:
6088                 return io_statx_prep(req, sqe);
6089         case IORING_OP_FADVISE:
6090                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6091         case IORING_OP_MADVISE:
6092                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6093         case IORING_OP_OPENAT2:
6094                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6095         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6096                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6097         case IORING_OP_SPLICE:
6098                 return io_splice_prep(req, sqe);
6099         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6100                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6101         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6102                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6103         case IORING_OP_TEE:
6104                 return io_tee_prep(req, sqe);
6105         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6106                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6107         case IORING_OP_RENAMEAT:
6108                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6109         case IORING_OP_UNLINKAT:
6110                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6111         }
6112
6113         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6114                         req->opcode);
6115         return -EINVAL;
6116 }
6117
6118 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6119 {
6120         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6121                 return 0;
6122         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6123                 return -EFAULT;
6124         if (io_alloc_async_data(req))
6125                 return -EAGAIN;
6126
6127         switch (req->opcode) {
6128         case IORING_OP_READV:
6129                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6130         case IORING_OP_WRITEV:
6131                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6132         case IORING_OP_SENDMSG:
6133                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6134         case IORING_OP_RECVMSG:
6135                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6136         case IORING_OP_CONNECT:
6137                 return io_connect_prep_async(req);
6138         }
6139         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6140                     req->opcode);
6141         return -EFAULT;
6142 }
6143
6144 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6145 {
6146         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6147
6148         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6149         io_for_each_link(req, req)
6150                 seq--;
6151         return seq;
6152 }
6153
6154 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6155 {
6156         struct io_kiocb *pos;
6157         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6158         struct io_defer_entry *de;
6159         int ret;
6160         u32 seq;
6161
6162         /*
6163          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6164          * head request and the next request/link after the current link.
6165          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6166          * maintained for every request of our link.
6167          */
6168         if (ctx->drain_next) {
6169                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6170                 ctx->drain_next = false;
6171         }
6172         /* not interested in head, start from the first linked */
6173         io_for_each_link(pos, req->link) {
6174                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6175                         ctx->drain_next = true;
6176                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6177                         break;
6178                 }
6179         }
6180
6181         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6182         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6183                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6184                 ctx->drain_active = false;
6185                 return false;
6186         }
6187
6188         seq = io_get_sequence(req);
6189         /* Still a chance to pass the sequence check */
6190         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6191                 return false;
6192
6193         ret = io_req_prep_async(req);
6194         if (ret)
6195                 goto fail;
6196         io_prep_async_link(req);
6197         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6198         if (!de) {
6199                 ret = -ENOMEM;
6200 fail:
6201                 io_req_complete_failed(req, ret);
6202                 return true;
6203         }
6204
6205         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6206         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6207                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6208                 kfree(de);
6209                 io_queue_async_work(req, NULL);
6210                 return true;
6211         }
6212
6213         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6214         de->req = req;
6215         de->seq = seq;
6216         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6217         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6218         return true;
6219 }
6220
6221 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6222 {
6223         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6224                 switch (req->opcode) {
6225                 case IORING_OP_READV:
6226                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6227                 case IORING_OP_READ:
6228                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6229                         break;
6230                 case IORING_OP_RECVMSG:
6231                 case IORING_OP_RECV:
6232                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6233                         break;
6234                 }
6235         }
6236
6237         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6238                 switch (req->opcode) {
6239                 case IORING_OP_READV:
6240                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6241                 case IORING_OP_READ:
6242                 case IORING_OP_WRITEV:
6243                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6244                 case IORING_OP_WRITE: {
6245                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6246
6247                         kfree(io->free_iovec);
6248                         break;
6249                         }
6250                 case IORING_OP_RECVMSG:
6251                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6252                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6253
6254                         kfree(io->free_iov);
6255                         break;
6256                         }
6257                 case IORING_OP_SPLICE:
6258                 case IORING_OP_TEE:
6259                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6260                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6261                         break;
6262                 case IORING_OP_OPENAT:
6263                 case IORING_OP_OPENAT2:
6264                         if (req->open.filename)
6265                                 putname(req->open.filename);
6266                         break;
6267                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6268                         putname(req->rename.oldpath);
6269                         putname(req->rename.newpath);
6270                         break;
6271                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6272                         putname(req->unlink.filename);
6273                         break;
6274                 }
6275         }
6276         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6277                 kfree(req->apoll->double_poll);
6278                 kfree(req->apoll);
6279                 req->apoll = NULL;
6280         }
6281         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6282                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6283
6284                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6285         }
6286         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6287                 put_cred(req->creds);
6288
6289         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6290 }
6291
6292 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6293 {
6294         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6295         const struct cred *creds = NULL;
6296         int ret;
6297
6298         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6299                 creds = override_creds(req->creds);
6300
6301         switch (req->opcode) {
6302         case IORING_OP_NOP:
6303                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6304                 break;
6305         case IORING_OP_READV:
6306         case IORING_OP_READ_FIXED:
6307         case IORING_OP_READ:
6308                 ret = io_read(req, issue_flags);
6309                 break;
6310         case IORING_OP_WRITEV:
6311         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6312         case IORING_OP_WRITE:
6313                 ret = io_write(req, issue_flags);
6314                 break;
6315         case IORING_OP_FSYNC:
6316                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6317                 break;
6318         case IORING_OP_POLL_ADD:
6319                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6320                 break;
6321         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6322                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6323                 break;
6324         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6325                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6326                 break;
6327         case IORING_OP_SENDMSG:
6328                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6329                 break;
6330         case IORING_OP_SEND:
6331                 ret = io_send(req, issue_flags);
6332                 break;
6333         case IORING_OP_RECVMSG:
6334                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6335                 break;
6336         case IORING_OP_RECV:
6337                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6338                 break;
6339         case IORING_OP_TIMEOUT:
6340                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6341                 break;
6342         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6343                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6344                 break;
6345         case IORING_OP_ACCEPT:
6346                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6347                 break;
6348         case IORING_OP_CONNECT:
6349                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6350                 break;
6351         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6352                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6353                 break;
6354         case IORING_OP_FALLOCATE:
6355                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6356                 break;
6357         case IORING_OP_OPENAT:
6358                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6359                 break;
6360         case IORING_OP_CLOSE:
6361                 ret = io_close(req, issue_flags);
6362                 break;
6363         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6364                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6365                 break;
6366         case IORING_OP_STATX:
6367                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6368                 break;
6369         case IORING_OP_FADVISE:
6370                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6371                 break;
6372         case IORING_OP_MADVISE:
6373                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6374                 break;
6375         case IORING_OP_OPENAT2:
6376                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6377                 break;
6378         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6379                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6380                 break;
6381         case IORING_OP_SPLICE:
6382                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6383                 break;
6384         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6385                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6386                 break;
6387         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6388                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6389                 break;
6390         case IORING_OP_TEE:
6391                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6392                 break;
6393         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6394                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6395                 break;
6396         case IORING_OP_RENAMEAT:
6397                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6398                 break;
6399         case IORING_OP_UNLINKAT:
6400                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6401                 break;
6402         default:
6403                 ret = -EINVAL;
6404                 break;
6405         }
6406
6407         if (creds)
6408                 revert_creds(creds);
6409         if (ret)
6410                 return ret;
6411         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6412         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6413                 io_iopoll_req_issued(req);
6414
6415         return 0;
6416 }
6417
6418 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6419 {
6420         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6421
6422         req = io_put_req_find_next(req);
6423         return req ? &req->work : NULL;
6424 }
6425
6426 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6427 {
6428         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6429         struct io_kiocb *timeout;
6430         int ret = 0;
6431
6432         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6433         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6434                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6435         else
6436                 req_ref_get(req);
6437
6438         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6439         if (timeout)
6440                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6441
6442         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6443         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6444                 ret = -ECANCELED;
6445
6446         if (!ret) {
6447                 do {
6448                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6449                         /*
6450                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6451                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6452                          * wait for request slots on the block side.
6453                          */
6454                         if (ret != -EAGAIN)
6455                                 break;
6456                         cond_resched();
6457                 } while (1);
6458         }
6459
6460         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6461         if (ret)
6462                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6463 }
6464
6465 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6466                                                        unsigned i)
6467 {
6468         return &table->files[i];
6469 }
6470
6471 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6472                                               int index)
6473 {
6474         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6475
6476         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6477 }
6478
6479 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6480 {
6481         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6482
6483         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6484                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6485         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6486                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6487         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6488                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6489         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6490 }
6491
6492 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6493                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6494 {
6495         struct file *file;
6496         unsigned long file_ptr;
6497
6498         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6499                 return NULL;
6500         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6501         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6502         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6503         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6504         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6505         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6506         io_req_set_rsrc_node(req);
6507         return file;
6508 }
6509
6510 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6511                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6512 {
6513         struct file *file = fget(fd);
6514
6515         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6516
6517         /* we don't allow fixed io_uring files */
6518         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6519                 io_req_track_inflight(req);
6520         return file;
6521 }
6522
6523 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6524                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6525 {
6526         if (fixed)
6527                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6528         else
6529                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6530 }
6531
6532 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6533 {
6534         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6535         int ret;
6536
6537         if (prev) {
6538                 ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6539                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6540                 io_put_req(prev);
6541         } else {
6542                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6543         }
6544 }
6545
6546 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6547 {
6548         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6549                                                 struct io_timeout_data, timer);
6550         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6551         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6552         unsigned long flags;
6553
6554         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6555         prev = req->timeout.head;
6556         req->timeout.head = NULL;
6557
6558         /*
6559          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6560          * race with the completion of the linked work.
6561          */
6562         if (prev) {
6563                 io_remove_next_linked(prev);
6564                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6565                         prev = NULL;
6566         }
6567         req->timeout.prev = prev;
6568         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6569
6570         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6571         io_req_task_work_add(req);
6572         return HRTIMER_NORESTART;
6573 }
6574
6575 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6576 {
6577         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6578
6579         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6580         /*
6581          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6582          * before we got a chance to setup the timer
6583          */
6584         if (req->timeout.head) {
6585                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6586
6587                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6588                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6589                                 data->mode);
6590         }
6591         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6592         /* drop submission reference */
6593         io_put_req(req);
6594 }
6595
6596 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6597         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6598 {
6599         struct io_kiocb *linked_timeout;
6600         int ret;
6601
6602 issue_sqe:
6603         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6604
6605         /*
6606          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6607          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6608          */
6609         if (likely(!ret)) {
6610                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6611                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6612                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
6613
6614                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
6615                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
6616                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6617                         return;
6618                 }
6619
6620                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6621                 if (linked_timeout)
6622                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6623         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6624                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6625
6626                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6627                 case IO_APOLL_READY:
6628                         if (linked_timeout)
6629                                 io_unprep_linked_timeout(req);
6630                         goto issue_sqe;
6631                 case IO_APOLL_ABORTED:
6632                         /*
6633                          * Queued up for async execution, worker will release
6634                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6635                          */
6636                         io_queue_async_work(req, NULL);
6637                         break;
6638                 }
6639
6640                 if (linked_timeout)
6641                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6642         } else {
6643                 io_req_complete_failed(req, ret);
6644         }
6645 }
6646
6647 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6648         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6649 {
6650         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6651                 return;
6652
6653         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
6654                 __io_queue_sqe(req);
6655         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6656                 io_req_complete_failed(req, req->result);
6657         } else {
6658                 int ret = io_req_prep_async(req);
6659
6660                 if (unlikely(ret))
6661                         io_req_complete_failed(req, ret);
6662                 else
6663                         io_queue_async_work(req, NULL);
6664         }
6665 }
6666
6667 /*
6668  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6669  *
6670  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6671  */
6672 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6673                                         struct io_kiocb *req,
6674                                         unsigned int sqe_flags)
6675 {
6676         if (likely(!ctx->restricted))
6677                 return true;
6678
6679         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6680                 return false;
6681
6682         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6683             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6684                 return false;
6685
6686         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6687                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6688                 return false;
6689
6690         return true;
6691 }
6692
6693 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6694                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6695         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6696 {
6697         struct io_submit_state *state;
6698         unsigned int sqe_flags;
6699         int personality, ret = 0;
6700
6701         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
6702         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6703         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6704         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6705         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6706         req->file = NULL;
6707         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6708         req->task = current;
6709
6710         /* enforce forwards compatibility on users */
6711         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6712                 return -EINVAL;
6713         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6714                 return -EINVAL;
6715         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6716                 return -EACCES;
6717
6718         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6719             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6720                 return -EOPNOTSUPP;
6721         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6722                 ctx->drain_active = true;
6723
6724         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6725         if (personality) {
6726                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6727                 if (!req->creds)
6728                         return -EINVAL;
6729                 get_cred(req->creds);
6730                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6731         }
6732         state = &ctx->submit_state;
6733
6734         /*
6735          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6736          * is potentially a read/write to block based storage.
6737          */
6738         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6739             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6740                 blk_start_plug(&state->plug);
6741                 state->plug_started = true;
6742         }
6743
6744         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6745                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
6746                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
6747                 if (unlikely(!req->file))
6748                         ret = -EBADF;
6749         }
6750
6751         state->ios_left--;
6752         return ret;
6753 }
6754
6755 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6756                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6757         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6758 {
6759         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6760         int ret;
6761
6762         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6763         if (unlikely(ret)) {
6764 fail_req:
6765                 /* fail even hard links since we don't submit */
6766                 if (link->head) {
6767                         /*
6768                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
6769                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
6770                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
6771                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
6772                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
6773                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
6774                          * init result here to avoid affecting the normal path.
6775                          */
6776                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
6777                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
6778                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6779                         /*
6780                          * the current req is a normal req, we should return
6781                          * error and thus break the submittion loop.
6782                          */
6783                         io_req_complete_failed(req, ret);
6784                         return ret;
6785                 }
6786                 req_fail_link_node(req, ret);
6787         } else {
6788                 ret = io_req_prep(req, sqe);
6789                 if (unlikely(ret))
6790                         goto fail_req;
6791         }
6792
6793         /* don't need @sqe from now on */
6794         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6795                                   req->flags, true,
6796                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6797
6798         /*
6799          * If we already have a head request, queue this one for async
6800          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6801          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6802          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6803          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6804          */
6805         if (link->head) {
6806                 struct io_kiocb *head = link->head;
6807
6808                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
6809                         ret = io_req_prep_async(req);
6810                         if (unlikely(ret)) {
6811                                 req_fail_link_node(req, ret);
6812                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
6813                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
6814                         }
6815                 }
6816                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6817                 link->last->link = req;
6818                 link->last = req;
6819
6820                 /* last request of a link, enqueue the link */
6821                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6822                         link->head = NULL;
6823                         io_queue_sqe(head);
6824                 }
6825         } else {
6826                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6827                         link->head = req;
6828                         link->last = req;
6829                 } else {
6830                         io_queue_sqe(req);
6831                 }
6832         }
6833
6834         return 0;
6835 }
6836
6837 /*
6838  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6839  */
6840 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6841                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6842 {
6843         if (state->link.head)
6844                 io_queue_sqe(state->link.head);
6845         if (state->compl_nr)
6846                 io_submit_flush_completions(ctx);
6847         if (state->plug_started)
6848                 blk_finish_plug(&state->plug);
6849 }
6850
6851 /*
6852  * Start submission side cache.
6853  */
6854 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6855                                   unsigned int max_ios)
6856 {
6857         state->plug_started = false;
6858         state->ios_left = max_ios;
6859         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6860         state->link.head = NULL;
6861 }
6862
6863 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6864 {
6865         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6866
6867         /*
6868          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6869          * since once we write the new head, the application could
6870          * write new data to them.
6871          */
6872         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6873 }
6874
6875 /*
6876  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6877  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6878  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6879  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6880  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6881  * prevent a re-load down the line.
6882  */
6883 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6884 {
6885         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6886         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6887
6888         /*
6889          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6890          *
6891          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6892          *    head updates.
6893          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6894          *    though the application is the one updating it.
6895          */
6896         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6897         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6898                 return &ctx->sq_sqes[head];
6899
6900         /* drop invalid entries */
6901         ctx->cq_extra--;
6902         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6903                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6904         return NULL;
6905 }
6906
6907 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6908         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6909 {
6910         int submitted = 0;
6911
6912         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6913         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6914         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6915                 return -EAGAIN;
6916         io_get_task_refs(nr);
6917
6918         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6919         while (submitted < nr) {
6920                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6921                 struct io_kiocb *req;
6922
6923                 req = io_alloc_req(ctx);
6924                 if (unlikely(!req)) {
6925                         if (!submitted)
6926                                 submitted = -EAGAIN;
6927                         break;
6928                 }
6929                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6930                 if (unlikely(!sqe)) {
6931                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
6932                         break;
6933                 }
6934                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6935                 submitted++;
6936                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6937                         break;
6938         }
6939
6940         if (unlikely(submitted != nr)) {
6941                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6942                 int unused = nr - ref_used;
6943
6944                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6945                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6946         }
6947
6948         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6949          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6950         io_commit_sqring(ctx);
6951
6952         return submitted;
6953 }
6954
6955 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6956 {
6957         return READ_ONCE(sqd->state);
6958 }
6959
6960 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6961 {
6962         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6963         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6964         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
6965                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
6966         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6967 }
6968
6969 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6970 {
6971         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6972         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
6973                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
6974         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6975 }
6976
6977 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6978 {
6979         unsigned int to_submit;
6980         int ret = 0;
6981
6982         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6983         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6984         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
6985                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
6986
6987         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6988                 unsigned nr_events = 0;
6989                 const struct cred *creds = NULL;
6990
6991                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
6992                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6993
6994                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6995                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6996                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6997
6998                 /*
6999                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7000                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7001                  */
7002                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7003                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7004                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7005                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7006
7007                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7008                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7009                 if (creds)
7010                         revert_creds(creds);
7011         }
7012
7013         return ret;
7014 }
7015
7016 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7017 {
7018         struct io_ring_ctx *ctx;
7019         unsigned sq_thread_idle = 0;
7020
7021         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7022                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7023         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7024 }
7025
7026 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7027 {
7028         bool did_sig = false;
7029         struct ksignal ksig;
7030
7031         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7032             signal_pending(current)) {
7033                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7034                 if (signal_pending(current))
7035                         did_sig = get_signal(&ksig);
7036                 cond_resched();
7037                 mutex_lock(&sqd->lock);
7038         }
7039         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7040 }
7041
7042 static int io_sq_thread(void *data)
7043 {
7044         struct io_sq_data *sqd = data;
7045         struct io_ring_ctx *ctx;
7046         unsigned long timeout = 0;
7047         char buf[TASK_COMM_LEN];
7048         DEFINE_WAIT(wait);
7049
7050         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7051         set_task_comm(current, buf);
7052
7053         if (sqd->sq_cpu != -1)
7054                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7055         else
7056                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7057         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7058
7059         mutex_lock(&sqd->lock);
7060         while (1) {
7061                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7062
7063                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7064                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7065                                 break;
7066                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7067                 }
7068
7069                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7070                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7071                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7072
7073                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7074                                 sqt_spin = true;
7075                 }
7076                 if (io_run_task_work())
7077                         sqt_spin = true;
7078
7079                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7080                         cond_resched();
7081                         if (sqt_spin)
7082                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7083                         continue;
7084                 }
7085
7086                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7087                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7088                         bool needs_sched = true;
7089
7090                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7091                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7092
7093                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7094                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7095                                         needs_sched = false;
7096                                         break;
7097                                 }
7098                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7099                                         needs_sched = false;
7100                                         break;
7101                                 }
7102                         }
7103
7104                         if (needs_sched) {
7105                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7106                                 schedule();
7107                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7108                         }
7109                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7110                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7111                 }
7112
7113                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7114                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7115         }
7116
7117         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7118         sqd->thread = NULL;
7119         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7120                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7121         io_run_task_work();
7122         mutex_unlock(&sqd->lock);
7123
7124         complete(&sqd->exited);
7125         do_exit(0);
7126 }
7127
7128 struct io_wait_queue {
7129         struct wait_queue_entry wq;
7130         struct io_ring_ctx *ctx;
7131         unsigned cq_tail;
7132         unsigned nr_timeouts;
7133 };
7134
7135 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7136 {
7137         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7138         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7139
7140         /*
7141          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7142          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7143          * regardless of event count.
7144          */
7145         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7146 }
7147
7148 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7149                             int wake_flags, void *key)
7150 {
7151         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7152                                                         wq);
7153
7154         /*
7155          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7156          * the task, and the next invocation will do it.
7157          */
7158         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7159                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7160         return -1;
7161 }
7162
7163 static int io_run_task_work_sig(void)
7164 {
7165         if (io_run_task_work())
7166                 return 1;
7167         if (!signal_pending(current))
7168                 return 0;
7169         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7170                 return -ERESTARTSYS;
7171         return -EINTR;
7172 }
7173
7174 /* when returns >0, the caller should retry */
7175 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7176                                           struct io_wait_queue *iowq,
7177                                           signed long *timeout)
7178 {
7179         int ret;
7180
7181         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7182         ret = io_run_task_work_sig();
7183         if (ret || io_should_wake(iowq))
7184                 return ret;
7185         /* let the caller flush overflows, retry */
7186         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7187                 return 1;
7188
7189         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7190         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7191 }
7192
7193 /*
7194  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7195  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7196  */
7197 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7198                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7199                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7200 {
7201         struct io_wait_queue iowq;
7202         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7203         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7204         int ret;
7205
7206         do {
7207                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7208                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7209                         return 0;
7210                 if (!io_run_task_work())
7211                         break;
7212         } while (1);
7213
7214         if (sig) {
7215 #ifdef CONFIG_COMPAT
7216                 if (in_compat_syscall())
7217                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7218                                                       sigsz);
7219                 else
7220 #endif
7221                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7222
7223                 if (ret)
7224                         return ret;
7225         }
7226
7227         if (uts) {
7228                 struct timespec64 ts;
7229
7230                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7231                         return -EFAULT;
7232                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7233         }
7234
7235         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7236         iowq.wq.private = current;
7237         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7238         iowq.ctx = ctx;
7239         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7240         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7241
7242         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7243         do {
7244                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7245                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7246                         ret = -EBUSY;
7247                         break;
7248                 }
7249                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7250                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7251                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7252                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7253                 cond_resched();
7254         } while (ret > 0);
7255
7256         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7257
7258         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7259 }
7260
7261 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7262 {
7263         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7264
7265         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7266                 kfree(table[i]);
7267         kfree(table);
7268 }
7269
7270 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7271 {
7272         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7273         size_t init_size = size;
7274         void **table;
7275
7276         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7277         if (!table)
7278                 return NULL;
7279
7280         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7281                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7282
7283                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7284                 if (!table[i]) {
7285                         io_free_page_table(table, init_size);
7286                         return NULL;
7287                 }
7288                 size -= this_size;
7289         }
7290         return table;
7291 }
7292
7293 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7294 {
7295         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7296         kfree(ref_node);
7297 }
7298
7299 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7300 {
7301         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7302         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7303         unsigned long flags;
7304         bool first_add = false;
7305
7306         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7307         node->done = true;
7308
7309         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7310                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7311                                             struct io_rsrc_node, node);
7312                 /* recycle ref nodes in order */
7313                 if (!node->done)
7314                         break;
7315                 list_del(&node->node);
7316                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7317         }
7318         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7319
7320         if (first_add)
7321                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7322 }
7323
7324 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7325 {
7326         struct io_rsrc_node *ref_node;
7327
7328         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7329         if (!ref_node)
7330                 return NULL;
7331
7332         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7333                             0, GFP_KERNEL)) {
7334                 kfree(ref_node);
7335                 return NULL;
7336         }
7337         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7338         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7339         ref_node->done = false;
7340         return ref_node;
7341 }
7342
7343 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7344                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7345 {
7346         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7347         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7348
7349         if (data_to_kill) {
7350                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7351
7352                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7353                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7354                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7355                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7356
7357                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7358                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7359                 ctx->rsrc_node = NULL;
7360         }
7361
7362         if (!ctx->rsrc_node) {
7363                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7364                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7365         }
7366 }
7367
7368 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7369 {
7370         if (ctx->rsrc_backup_node)
7371                 return 0;
7372         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7373         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7374 }
7375
7376 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7377 {
7378         int ret;
7379
7380         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7381         if (data->quiesce)
7382                 return -ENXIO;
7383
7384         data->quiesce = true;
7385         do {
7386                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7387                 if (ret)
7388                         break;
7389                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7390
7391                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7392                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7393                         break;
7394                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7395                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7396                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7397                 if (!ret) {
7398                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7399                         break;
7400                 }
7401
7402                 atomic_inc(&data->refs);
7403                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7404                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7405                 reinit_completion(&data->done);
7406
7407                 ret = io_run_task_work_sig();
7408                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7409         } while (ret >= 0);
7410         data->quiesce = false;
7411
7412         return ret;
7413 }
7414
7415 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7416 {
7417         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7418         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7419
7420         return &data->tags[table_idx][off];
7421 }
7422
7423 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7424 {
7425         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7426
7427         if (data->tags)
7428                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7429         kfree(data);
7430 }
7431
7432 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7433                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7434                               struct io_rsrc_data **pdata)
7435 {
7436         struct io_rsrc_data *data;
7437         int ret = -ENOMEM;
7438         unsigned i;
7439
7440         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7441         if (!data)
7442                 return -ENOMEM;
7443         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7444         if (!data->tags) {
7445                 kfree(data);
7446                 return -ENOMEM;
7447         }
7448
7449         data->nr = nr;
7450         data->ctx = ctx;
7451         data->do_put = do_put;
7452         if (utags) {
7453                 ret = -EFAULT;
7454                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7455                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7456
7457                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7458                                            sizeof(*tag_slot)))
7459                                 goto fail;
7460                 }
7461         }
7462
7463         atomic_set(&data->refs, 1);
7464         init_completion(&data->done);
7465         *pdata = data;
7466         return 0;
7467 fail:
7468         io_rsrc_data_free(data);
7469         return ret;
7470 }
7471
7472 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7473 {
7474         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7475                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7476         return !!table->files;
7477 }
7478
7479 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7480 {
7481         kvfree(table->files);
7482         table->files = NULL;
7483 }
7484
7485 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7486 {
7487 #if defined(CONFIG_UNIX)
7488         if (ctx->ring_sock) {
7489                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7490                 struct sk_buff *skb;
7491
7492                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7493                         kfree_skb(skb);
7494         }
7495 #else
7496         int i;
7497
7498         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7499                 struct file *file;
7500
7501                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7502                 if (file)
7503                         fput(file);
7504         }
7505 #endif
7506         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7507         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7508         ctx->file_data = NULL;
7509         ctx->nr_user_files = 0;
7510 }
7511
7512 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7513 {
7514         int ret;
7515
7516         if (!ctx->file_data)
7517                 return -ENXIO;
7518         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7519         if (!ret)
7520                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7521         return ret;
7522 }
7523
7524 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7525         __releases(&sqd->lock)
7526 {
7527         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7528
7529         /*
7530          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7531          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7532          */
7533         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7534         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7535                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7536         mutex_unlock(&sqd->lock);
7537 }
7538
7539 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7540         __acquires(&sqd->lock)
7541 {
7542         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7543
7544         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7545         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7546         mutex_lock(&sqd->lock);
7547         if (sqd->thread)
7548                 wake_up_process(sqd->thread);
7549 }
7550
7551 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7552 {
7553         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7554         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7555
7556         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7557         mutex_lock(&sqd->lock);
7558         if (sqd->thread)
7559                 wake_up_process(sqd->thread);
7560         mutex_unlock(&sqd->lock);
7561         wait_for_completion(&sqd->exited);
7562 }
7563
7564 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7565 {
7566         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7567                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7568
7569                 io_sq_thread_stop(sqd);
7570                 kfree(sqd);
7571         }
7572 }
7573
7574 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7575 {
7576         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7577
7578         if (sqd) {
7579                 io_sq_thread_park(sqd);
7580                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7581                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7582                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7583
7584                 io_put_sq_data(sqd);
7585                 ctx->sq_data = NULL;
7586         }
7587 }
7588
7589 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7590 {
7591         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7592         struct io_sq_data *sqd;
7593         struct fd f;
7594
7595         f = fdget(p->wq_fd);
7596         if (!f.file)
7597                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7598         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7599                 fdput(f);
7600                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7601         }
7602
7603         ctx_attach = f.file->private_data;
7604         sqd = ctx_attach->sq_data;
7605         if (!sqd) {
7606                 fdput(f);
7607                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7608         }
7609         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7610                 fdput(f);
7611                 return ERR_PTR(-EPERM);
7612         }
7613
7614         refcount_inc(&sqd->refs);
7615         fdput(f);
7616         return sqd;
7617 }
7618
7619 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7620                                          bool *attached)
7621 {
7622         struct io_sq_data *sqd;
7623
7624         *attached = false;
7625         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7626                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7627                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7628                         *attached = true;
7629                         return sqd;
7630                 }
7631                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7632                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7633                         return sqd;
7634         }
7635
7636         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7637         if (!sqd)
7638                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7639
7640         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7641         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7642         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7643         mutex_init(&sqd->lock);
7644         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7645         init_completion(&sqd->exited);
7646         return sqd;
7647 }
7648
7649 #if defined(CONFIG_UNIX)
7650 /*
7651  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7652  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7653  * loops in the file referencing.
7654  */
7655 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7656 {
7657         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7658         struct scm_fp_list *fpl;
7659         struct sk_buff *skb;
7660         int i, nr_files;
7661
7662         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7663         if (!fpl)
7664                 return -ENOMEM;
7665
7666         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7667         if (!skb) {
7668                 kfree(fpl);
7669                 return -ENOMEM;
7670         }
7671
7672         skb->sk = sk;
7673
7674         nr_files = 0;
7675         fpl->user = get_uid(current_user());
7676         for (i = 0; i < nr; i++) {
7677                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7678
7679                 if (!file)
7680                         continue;
7681                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7682                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7683                 nr_files++;
7684         }
7685
7686         if (nr_files) {
7687                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7688                 fpl->count = nr_files;
7689                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7690                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7691                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7692                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7693
7694                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7695                         fput(fpl->fp[i]);
7696         } else {
7697                 kfree_skb(skb);
7698                 kfree(fpl);
7699         }
7700
7701         return 0;
7702 }
7703
7704 /*
7705  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7706  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7707  * garbage collection to take care of this problem for us.
7708  */
7709 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7710 {
7711         unsigned left, total;
7712         int ret = 0;
7713
7714         total = 0;
7715         left = ctx->nr_user_files;
7716         while (left) {
7717                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7718
7719                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7720                 if (ret)
7721                         break;
7722                 left -= this_files;
7723                 total += this_files;
7724         }
7725
7726         if (!ret)
7727                 return 0;
7728
7729         while (total < ctx->nr_user_files) {
7730                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7731
7732                 if (file)
7733                         fput(file);
7734                 total++;
7735         }
7736
7737         return ret;
7738 }
7739 #else
7740 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7741 {
7742         return 0;
7743 }
7744 #endif
7745
7746 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7747 {
7748         struct file *file = prsrc->file;
7749 #if defined(CONFIG_UNIX)
7750         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7751         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7752         struct sk_buff *skb;
7753         int i;
7754
7755         __skb_queue_head_init(&list);
7756
7757         /*
7758          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7759          * remove this entry and rearrange the file array.
7760          */
7761         skb = skb_dequeue(head);
7762         while (skb) {
7763                 struct scm_fp_list *fp;
7764
7765                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7766                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7767                         int left;
7768
7769                         if (fp->fp[i] != file)
7770                                 continue;
7771
7772                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7773                         left = fp->count - 1 - i;
7774                         if (left) {
7775                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7776                                                 left * sizeof(struct file *));
7777                         }
7778                         fp->count--;
7779                         if (!fp->count) {
7780                                 kfree_skb(skb);
7781                                 skb = NULL;
7782                         } else {
7783                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7784                         }
7785                         fput(file);
7786                         file = NULL;
7787                         break;
7788                 }
7789
7790                 if (!file)
7791                         break;
7792
7793                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7794
7795                 skb = skb_dequeue(head);
7796         }
7797
7798         if (skb_peek(&list)) {
7799                 spin_lock_irq(&head->lock);
7800                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7801                         __skb_queue_tail(head, skb);
7802                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7803         }
7804 #else
7805         fput(file);
7806 #endif
7807 }
7808
7809 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7810 {
7811         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7812         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7813         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7814
7815         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7816                 list_del(&prsrc->list);
7817
7818                 if (prsrc->tag) {
7819                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7820
7821                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7822                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7823                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7824                         ctx->cq_extra++;
7825                         io_commit_cqring(ctx);
7826                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7827                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7828                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7829                 }
7830
7831                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7832                 kfree(prsrc);
7833         }
7834
7835         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7836         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7837                 complete(&rsrc_data->done);
7838 }
7839
7840 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7841 {
7842         struct io_ring_ctx *ctx;
7843         struct llist_node *node;
7844
7845         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7846         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7847
7848         while (node) {
7849                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7850                 struct llist_node *next = node->next;
7851
7852                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7853                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7854                 node = next;
7855         }
7856 }
7857
7858 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7859                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7860 {
7861         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7862         struct file *file;
7863         int fd, ret;
7864         unsigned i;
7865
7866         if (ctx->file_data)
7867                 return -EBUSY;
7868         if (!nr_args)
7869                 return -EINVAL;
7870         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7871                 return -EMFILE;
7872         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
7873                 return -EMFILE;
7874         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7875         if (ret)
7876                 return ret;
7877         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7878                                  &ctx->file_data);
7879         if (ret)
7880                 return ret;
7881
7882         ret = -ENOMEM;
7883         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7884                 goto out_free;
7885
7886         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7887                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7888                         ret = -EFAULT;
7889                         goto out_fput;
7890                 }
7891                 /* allow sparse sets */
7892                 if (fd == -1) {
7893                         ret = -EINVAL;
7894                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7895                                 goto out_fput;
7896                         continue;
7897                 }
7898
7899                 file = fget(fd);
7900                 ret = -EBADF;
7901                 if (unlikely(!file))
7902                         goto out_fput;
7903
7904                 /*
7905                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7906                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7907                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7908                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7909                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7910                  */
7911                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7912                         fput(file);
7913                         goto out_fput;
7914                 }
7915                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7916         }
7917
7918         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7919         if (ret) {
7920                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7921                 return ret;
7922         }
7923
7924         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7925         return ret;
7926 out_fput:
7927         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7928                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7929                 if (file)
7930                         fput(file);
7931         }
7932         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7933         ctx->nr_user_files = 0;
7934 out_free:
7935         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7936         ctx->file_data = NULL;
7937         return ret;
7938 }
7939
7940 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7941                                 int index)
7942 {
7943 #if defined(CONFIG_UNIX)
7944         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7945         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7946         struct sk_buff *skb;
7947
7948         /*
7949          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7950          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7951          * and filling it in.
7952          */
7953         spin_lock_irq(&head->lock);
7954         skb = skb_peek(head);
7955         if (skb) {
7956                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7957
7958                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7959                         __skb_unlink(skb, head);
7960                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7961                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7962                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7963                         fpl->count++;
7964                         spin_lock_irq(&head->lock);
7965                         __skb_queue_head(head, skb);
7966                 } else {
7967                         skb = NULL;
7968                 }
7969         }
7970         spin_unlock_irq(&head->lock);
7971
7972         if (skb) {
7973                 fput(file);
7974                 return 0;
7975         }
7976
7977         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7978 #else
7979         return 0;
7980 #endif
7981 }
7982
7983 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
7984                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
7985 {
7986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7987         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
7988         struct io_fixed_file *file_slot;
7989         int ret = -EBADF;
7990
7991         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
7992         if (file->f_op == &io_uring_fops)
7993                 goto err;
7994         ret = -ENXIO;
7995         if (!ctx->file_data)
7996                 goto err;
7997         ret = -EINVAL;
7998         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
7999                 goto err;
8000
8001         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8002         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8003         ret = -EBADF;
8004         if (file_slot->file_ptr)
8005                 goto err;
8006
8007         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8008         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8009         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8010         if (ret) {
8011                 file_slot->file_ptr = 0;
8012                 goto err;
8013         }
8014
8015         ret = 0;
8016 err:
8017         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8018         if (ret)
8019                 fput(file);
8020         return ret;
8021 }
8022
8023 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8024                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8025 {
8026         struct io_rsrc_put *prsrc;
8027
8028         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8029         if (!prsrc)
8030                 return -ENOMEM;
8031
8032         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8033         prsrc->rsrc = rsrc;
8034         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8035         return 0;
8036 }
8037
8038 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8039                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8040                                  unsigned nr_args)
8041 {
8042         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8043         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8044         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8045         struct io_fixed_file *file_slot;
8046         struct file *file;
8047         int fd, i, err = 0;
8048         unsigned int done;
8049         bool needs_switch = false;
8050
8051         if (!ctx->file_data)
8052                 return -ENXIO;
8053         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8054                 return -EINVAL;
8055
8056         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8057                 u64 tag = 0;
8058
8059                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8060                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8061                         err = -EFAULT;
8062                         break;
8063                 }
8064                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8065                         err = -EINVAL;
8066                         break;
8067                 }
8068                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8069                         continue;
8070
8071                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8072                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8073
8074                 if (file_slot->file_ptr) {
8075                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8076                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8077                                                     ctx->rsrc_node, file);
8078                         if (err)
8079                                 break;
8080                         file_slot->file_ptr = 0;
8081                         needs_switch = true;
8082                 }
8083                 if (fd != -1) {
8084                         file = fget(fd);
8085                         if (!file) {
8086                                 err = -EBADF;
8087                                 break;
8088                         }
8089                         /*
8090                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8091                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8092                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8093                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8094                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8095                          * support regular read/write anyway.
8096                          */
8097                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8098                                 fput(file);
8099                                 err = -EBADF;
8100                                 break;
8101                         }
8102                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8103                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8104                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8105                         if (err) {
8106                                 file_slot->file_ptr = 0;
8107                                 fput(file);
8108                                 break;
8109                         }
8110                 }
8111         }
8112
8113         if (needs_switch)
8114                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8115         return done ? done : err;
8116 }
8117
8118 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8119                                         struct task_struct *task)
8120 {
8121         struct io_wq_hash *hash;
8122         struct io_wq_data data;
8123         unsigned int concurrency;
8124
8125         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8126         hash = ctx->hash_map;
8127         if (!hash) {
8128                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8129                 if (!hash) {
8130                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8131                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8132                 }
8133                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8134                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8135                 ctx->hash_map = hash;
8136         }
8137         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8138
8139         data.hash = hash;
8140         data.task = task;
8141         data.free_work = io_wq_free_work;
8142         data.do_work = io_wq_submit_work;
8143
8144         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8145         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8146
8147         return io_wq_create(concurrency, &data);
8148 }
8149
8150 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8151                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8152 {
8153         struct io_uring_task *tctx;
8154         int ret;
8155
8156         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8157         if (unlikely(!tctx))
8158                 return -ENOMEM;
8159
8160         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8161         if (unlikely(ret)) {
8162                 kfree(tctx);
8163                 return ret;
8164         }
8165
8166         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8167         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8168                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8169                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8170                 kfree(tctx);
8171                 return ret;
8172         }
8173
8174         xa_init(&tctx->xa);
8175         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8176         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8177         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8178         task->io_uring = tctx;
8179         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8180         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8181         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8182         return 0;
8183 }
8184
8185 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8186 {
8187         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8188
8189         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8190         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8191         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8192
8193         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8194         kfree(tctx);
8195         tsk->io_uring = NULL;
8196 }
8197
8198 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8199                                 struct io_uring_params *p)
8200 {
8201         int ret;
8202
8203         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8204         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8205                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8206                 struct fd f;
8207
8208                 f = fdget(p->wq_fd);
8209                 if (!f.file)
8210                         return -ENXIO;
8211                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8212                         fdput(f);
8213                         return -EINVAL;
8214                 }
8215                 fdput(f);
8216         }
8217         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8218                 struct task_struct *tsk;
8219                 struct io_sq_data *sqd;
8220                 bool attached;
8221
8222                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8223                 if (IS_ERR(sqd)) {
8224                         ret = PTR_ERR(sqd);
8225                         goto err;
8226                 }
8227
8228                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8229                 ctx->sq_data = sqd;
8230                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8231                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8232                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8233
8234                 io_sq_thread_park(sqd);
8235                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8236                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8237                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8238                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8239                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8240
8241                 if (ret < 0)
8242                         goto err;
8243                 if (attached)
8244                         return 0;
8245
8246                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8247                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8248
8249                         ret = -EINVAL;
8250                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8251                                 goto err_sqpoll;
8252                         sqd->sq_cpu = cpu;
8253                 } else {
8254                         sqd->sq_cpu = -1;
8255                 }
8256
8257                 sqd->task_pid = current->pid;
8258                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8259                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8260                 if (IS_ERR(tsk)) {
8261                         ret = PTR_ERR(tsk);
8262                         goto err_sqpoll;
8263                 }
8264
8265                 sqd->thread = tsk;
8266                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8267                 wake_up_new_task(tsk);
8268                 if (ret)
8269                         goto err;
8270         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8271                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8272                 ret = -EINVAL;
8273                 goto err;
8274         }
8275
8276         return 0;
8277 err_sqpoll:
8278         complete(&ctx->sq_data->exited);
8279 err:
8280         io_sq_thread_finish(ctx);
8281         return ret;
8282 }
8283
8284 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8285                                       unsigned long nr_pages)
8286 {
8287         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8288 }
8289
8290 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8291                                    unsigned long nr_pages)
8292 {
8293         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8294
8295         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8296         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8297
8298         do {
8299                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8300                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8301                 if (new_pages > page_limit)
8302                         return -ENOMEM;
8303         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8304                                         new_pages) != cur_pages);
8305
8306         return 0;
8307 }
8308
8309 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8310 {
8311         if (ctx->user)
8312                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8313
8314         if (ctx->mm_account)
8315                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8316 }
8317
8318 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8319 {
8320         int ret;
8321
8322         if (ctx->user) {
8323                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8324                 if (ret)
8325                         return ret;
8326         }
8327
8328         if (ctx->mm_account)
8329                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8330
8331         return 0;
8332 }
8333
8334 static void io_mem_free(void *ptr)
8335 {
8336         struct page *page;
8337
8338         if (!ptr)
8339                 return;
8340
8341         page = virt_to_head_page(ptr);
8342         if (put_page_testzero(page))
8343                 free_compound_page(page);
8344 }
8345
8346 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8347 {
8348         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8349                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8350
8351         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8352 }
8353
8354 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8355                                 size_t *sq_offset)
8356 {
8357         struct io_rings *rings;
8358         size_t off, sq_array_size;
8359
8360         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8361         if (off == SIZE_MAX)
8362                 return SIZE_MAX;
8363
8364 #ifdef CONFIG_SMP
8365         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8366         if (off == 0)
8367                 return SIZE_MAX;
8368 #endif
8369
8370         if (sq_offset)
8371                 *sq_offset = off;
8372
8373         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8374         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8375                 return SIZE_MAX;
8376
8377         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8378                 return SIZE_MAX;
8379
8380         return off;
8381 }
8382
8383 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8384 {
8385         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8386         unsigned int i;
8387
8388         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8389                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8390                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8391                 if (imu->acct_pages)
8392                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8393                 kvfree(imu);
8394         }
8395         *slot = NULL;
8396 }
8397
8398 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8399 {
8400         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8401         prsrc->buf = NULL;
8402 }
8403
8404 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8405 {
8406         unsigned int i;
8407
8408         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8409                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8410         kfree(ctx->user_bufs);
8411         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8412         ctx->user_bufs = NULL;
8413         ctx->buf_data = NULL;
8414         ctx->nr_user_bufs = 0;
8415 }
8416
8417 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8418 {
8419         int ret;
8420
8421         if (!ctx->buf_data)
8422                 return -ENXIO;
8423
8424         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8425         if (!ret)
8426                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8427         return ret;
8428 }
8429
8430 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8431                        void __user *arg, unsigned index)
8432 {
8433         struct iovec __user *src;
8434
8435 #ifdef CONFIG_COMPAT
8436         if (ctx->compat) {
8437                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8438                 struct compat_iovec ciov;
8439
8440                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8441                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8442                         return -EFAULT;
8443
8444                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8445                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8446                 return 0;
8447         }
8448 #endif
8449         src = (struct iovec __user *) arg;
8450         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8451                 return -EFAULT;
8452         return 0;
8453 }
8454
8455 /*
8456  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8457  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8458  * match that one.
8459  *
8460  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8461  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8462  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8463  */
8464 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8465                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8466 {
8467         int i, j;
8468
8469         /* check current page array */
8470         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8471                 if (!PageCompound(pages[i]))
8472                         continue;
8473                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8474                         return true;
8475         }
8476
8477         /* check previously registered pages */
8478         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8479                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8480
8481                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8482                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8483                                 continue;
8484                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8485                                 return true;
8486                 }
8487         }
8488
8489         return false;
8490 }
8491
8492 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8493                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8494                                  struct page **last_hpage)
8495 {
8496         int i, ret;
8497
8498         imu->acct_pages = 0;
8499         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8500                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8501                         imu->acct_pages++;
8502                 } else {
8503                         struct page *hpage;
8504
8505                         hpage = compound_head(pages[i]);
8506                         if (hpage == *last_hpage)
8507                                 continue;
8508                         *last_hpage = hpage;
8509                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8510                                 continue;
8511                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8512                 }
8513         }
8514
8515         if (!imu->acct_pages)
8516                 return 0;
8517
8518         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8519         if (ret)
8520                 imu->acct_pages = 0;
8521         return ret;
8522 }
8523
8524 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8525                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8526                                   struct page **last_hpage)
8527 {
8528         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8529         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8530         struct page **pages = NULL;
8531         unsigned long off, start, end, ubuf;
8532         size_t size;
8533         int ret, pret, nr_pages, i;
8534
8535         if (!iov->iov_base) {
8536                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8537                 return 0;
8538         }
8539
8540         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8541         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8542         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8543         nr_pages = end - start;
8544
8545         *pimu = NULL;
8546         ret = -ENOMEM;
8547
8548         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8549         if (!pages)
8550                 goto done;
8551
8552         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8553                               GFP_KERNEL);
8554         if (!vmas)
8555                 goto done;
8556
8557         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8558         if (!imu)
8559                 goto done;
8560
8561         ret = 0;
8562         mmap_read_lock(current->mm);
8563         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8564                               pages, vmas);
8565         if (pret == nr_pages) {
8566                 /* don't support file backed memory */
8567                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8568                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8569
8570                         if (vma_is_shmem(vma))
8571                                 continue;
8572                         if (vma->vm_file &&
8573                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8574                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8575                                 break;
8576                         }
8577                 }
8578         } else {
8579                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8580         }
8581         mmap_read_unlock(current->mm);
8582         if (ret) {
8583                 /*
8584                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8585                  * release any pages we did get
8586                  */
8587                 if (pret > 0)
8588                         unpin_user_pages(pages, pret);
8589                 goto done;
8590         }
8591
8592         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8593         if (ret) {
8594                 unpin_user_pages(pages, pret);
8595                 goto done;
8596         }
8597
8598         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8599         size = iov->iov_len;
8600         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8601                 size_t vec_len;
8602
8603                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8604                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8605                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8606                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8607                 off = 0;
8608                 size -= vec_len;
8609         }
8610         /* store original address for later verification */
8611         imu->ubuf = ubuf;
8612         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8613         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8614         *pimu = imu;
8615         ret = 0;
8616 done:
8617         if (ret)
8618                 kvfree(imu);
8619         kvfree(pages);
8620         kvfree(vmas);
8621         return ret;
8622 }
8623
8624 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8625 {
8626         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8627         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8628 }
8629
8630 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8631 {
8632         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8633
8634         /*
8635          * Don't impose further limits on the size and buffer
8636          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8637          * submitted if they are wrong.
8638          */
8639         if (!iov->iov_base)
8640                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8641         if (!iov->iov_len)
8642                 return -EFAULT;
8643
8644         /* arbitrary limit, but we need something */
8645         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8646                 return -EFAULT;
8647
8648         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8649                 return -EOVERFLOW;
8650
8651         return 0;
8652 }
8653
8654 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8655                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8656 {
8657         struct page *last_hpage = NULL;
8658         struct io_rsrc_data *data;
8659         int i, ret;
8660         struct iovec iov;
8661
8662         if (ctx->user_bufs)
8663                 return -EBUSY;
8664         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8665                 return -EINVAL;
8666         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8667         if (ret)
8668                 return ret;
8669         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8670         if (ret)
8671                 return ret;
8672         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8673         if (ret) {
8674                 io_rsrc_data_free(data);
8675                 return ret;
8676         }
8677
8678         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8679                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8680                 if (ret)
8681                         break;
8682                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8683                 if (ret)
8684                         break;
8685                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8686                         ret = -EINVAL;
8687                         break;
8688                 }
8689
8690                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8691                                              &last_hpage);
8692                 if (ret)
8693                         break;
8694         }
8695
8696         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8697
8698         ctx->buf_data = data;
8699         if (ret)
8700                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8701         else
8702                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8703         return ret;
8704 }
8705
8706 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8707                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8708                                    unsigned int nr_args)
8709 {
8710         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8711         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8712         struct page *last_hpage = NULL;
8713         bool needs_switch = false;
8714         __u32 done;
8715         int i, err;
8716
8717         if (!ctx->buf_data)
8718                 return -ENXIO;
8719         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8720                 return -EINVAL;
8721
8722         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8723                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8724                 int offset = up->offset + done;
8725                 u64 tag = 0;
8726
8727                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8728                 if (err)
8729                         break;
8730                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8731                         err = -EFAULT;
8732                         break;
8733                 }
8734                 err = io_buffer_validate(&iov);
8735                 if (err)
8736                         break;
8737                 if (!iov.iov_base && tag) {
8738                         err = -EINVAL;
8739                         break;
8740                 }
8741                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8742                 if (err)
8743                         break;
8744
8745                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8746                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8747                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8748                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8749                         if (unlikely(err)) {
8750                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8751                                 break;
8752                         }
8753                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8754                         needs_switch = true;
8755                 }
8756
8757                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8758                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8759         }
8760
8761         if (needs_switch)
8762                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8763         return done ? done : err;
8764 }
8765
8766 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8767 {
8768         __s32 __user *fds = arg;
8769         int fd;
8770
8771         if (ctx->cq_ev_fd)
8772                 return -EBUSY;
8773
8774         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8775                 return -EFAULT;
8776
8777         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8778         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8779                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8780
8781                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8782                 return ret;
8783         }
8784
8785         return 0;
8786 }
8787
8788 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8789 {
8790         if (ctx->cq_ev_fd) {
8791                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8792                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8793                 return 0;
8794         }
8795
8796         return -ENXIO;
8797 }
8798
8799 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8800 {
8801         struct io_buffer *buf;
8802         unsigned long index;
8803
8804         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8805                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8806 }
8807
8808 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
8809 {
8810         struct io_kiocb *req, *nxt;
8811
8812         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
8813                 list_del(&req->inflight_entry);
8814                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8815         }
8816 }
8817
8818 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8819 {
8820         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
8821
8822         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8823
8824         if (state->free_reqs) {
8825                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
8826                 state->free_reqs = 0;
8827         }
8828
8829         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
8830         io_req_cache_free(&state->free_list);
8831         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8832 }
8833
8834 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8835 {
8836         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
8837                 wait_for_completion(&data->done);
8838 }
8839
8840 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8841 {
8842         io_sq_thread_finish(ctx);
8843
8844         if (ctx->mm_account) {
8845                 mmdrop(ctx->mm_account);
8846                 ctx->mm_account = NULL;
8847         }
8848
8849         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
8850         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
8851         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
8852
8853         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8854         if (ctx->buf_data)
8855                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8856         if (ctx->file_data)
8857                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8858         if (ctx->rings)
8859                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8860         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8861         io_eventfd_unregister(ctx);
8862         io_destroy_buffers(ctx);
8863         if (ctx->sq_creds)
8864                 put_cred(ctx->sq_creds);
8865
8866         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8867         if (ctx->rsrc_node)
8868                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8869         if (ctx->rsrc_backup_node)
8870                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8871         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8872
8873         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8874         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8875
8876 #if defined(CONFIG_UNIX)
8877         if (ctx->ring_sock) {
8878                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8879                 sock_release(ctx->ring_sock);
8880         }
8881 #endif
8882
8883         io_mem_free(ctx->rings);
8884         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8885
8886         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8887         free_uid(ctx->user);
8888         io_req_caches_free(ctx);
8889         if (ctx->hash_map)
8890                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8891         kfree(ctx->cancel_hash);
8892         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8893         kfree(ctx);
8894 }
8895
8896 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8897 {
8898         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8899         __poll_t mask = 0;
8900
8901         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8902         /*
8903          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8904          * io_commit_cqring
8905          */
8906         smp_rmb();
8907         if (!io_sqring_full(ctx))
8908                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8909
8910         /*
8911          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8912          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8913          *      CPU0                    CPU1
8914          *      ----                    ----
8915          * lock(&ctx->uring_lock);
8916          *                              lock(&ep->mtx);
8917          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8918          * lock(&ep->mtx);
8919          *
8920          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8921          * pushs them to do the flush.
8922          */
8923         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8924                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8925
8926         return mask;
8927 }
8928
8929 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8930 {
8931         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8932
8933         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8934 }
8935
8936 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8937 {
8938         const struct cred *creds;
8939
8940         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8941         if (creds) {
8942                 put_cred(creds);
8943                 return 0;
8944         }
8945
8946         return -EINVAL;
8947 }
8948
8949 struct io_tctx_exit {
8950         struct callback_head            task_work;
8951         struct completion               completion;
8952         struct io_ring_ctx              *ctx;
8953 };
8954
8955 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8956 {
8957         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8958         struct io_tctx_exit *work;
8959
8960         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8961         /*
8962          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8963          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8964          */
8965         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8966                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8967         complete(&work->completion);
8968 }
8969
8970 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8971 {
8972         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8973
8974         return req->ctx == data;
8975 }
8976
8977 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8978 {
8979         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8980         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8981         unsigned long interval = HZ / 20;
8982         struct io_tctx_exit exit;
8983         struct io_tctx_node *node;
8984         int ret;
8985
8986         /*
8987          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8988          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8989          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8990          * as nobody else will be looking for them.
8991          */
8992         do {
8993                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8994                 if (ctx->sq_data) {
8995                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8996                         struct task_struct *tsk;
8997
8998                         io_sq_thread_park(sqd);
8999                         tsk = sqd->thread;
9000                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9001                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9002                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9003                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9004                 }
9005
9006                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9007                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9008                         interval = HZ * 60;
9009                 }
9010         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9011
9012         init_completion(&exit.completion);
9013         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9014         exit.ctx = ctx;
9015         /*
9016          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9017          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9018          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9019          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9020          */
9021         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9022         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9023                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9024
9025                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9026                                         ctx_node);
9027                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9028                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9029                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9030                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9031                         continue;
9032                 wake_up_process(node->task);
9033
9034                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9035                 wait_for_completion(&exit.completion);
9036                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9037         }
9038         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9039         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9040         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9041
9042         io_ring_ctx_free(ctx);
9043 }
9044
9045 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9046 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9047                              bool cancel_all)
9048 {
9049         struct io_kiocb *req, *tmp;
9050         int canceled = 0;
9051
9052         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9053         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9054         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9055                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9056                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9057                         canceled++;
9058                 }
9059         }
9060         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9061         if (canceled != 0)
9062                 io_commit_cqring(ctx);
9063         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9064         if (canceled != 0)
9065                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9066         return canceled != 0;
9067 }
9068
9069 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9070 {
9071         unsigned long index;
9072         struct creds *creds;
9073
9074         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9075         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9076         if (ctx->rings)
9077                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9078         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9079                 io_unregister_personality(ctx, index);
9080         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9081
9082         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9083         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9084
9085         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9086         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9087
9088         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9089         /*
9090          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9091          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9092          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9093          * over using system_wq.
9094          */
9095         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9096 }
9097
9098 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9099 {
9100         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9101
9102         file->private_data = NULL;
9103         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9104         return 0;
9105 }
9106
9107 struct io_task_cancel {
9108         struct task_struct *task;
9109         bool all;
9110 };
9111
9112 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9113 {
9114         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9115         struct io_task_cancel *cancel = data;
9116         bool ret;
9117
9118         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
9119                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
9120
9121                 /* protect against races with linked timeouts */
9122                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
9123                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9124                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9125         } else {
9126                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9127         }
9128         return ret;
9129 }
9130
9131 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9132                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9133 {
9134         struct io_defer_entry *de;
9135         LIST_HEAD(list);
9136
9137         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9138         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9139                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
9140                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9141                         break;
9142                 }
9143         }
9144         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9145         if (list_empty(&list))
9146                 return false;
9147
9148         while (!list_empty(&list)) {
9149                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9150                 list_del_init(&de->list);
9151                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9152                 kfree(de);
9153         }
9154         return true;
9155 }
9156
9157 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9158 {
9159         struct io_tctx_node *node;
9160         enum io_wq_cancel cret;
9161         bool ret = false;
9162
9163         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9164         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9165                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9166
9167                 /*
9168                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9169                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9170                  */
9171                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9172                         continue;
9173                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9174                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9175         }
9176         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9177
9178         return ret;
9179 }
9180
9181 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9182                                          struct task_struct *task,
9183                                          bool cancel_all)
9184 {
9185         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9186         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9187
9188         while (1) {
9189                 enum io_wq_cancel cret;
9190                 bool ret = false;
9191
9192                 if (!task) {
9193                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9194                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9195                         /*
9196                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9197                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9198                          */
9199                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9200                                                &cancel, true);
9201                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9202                 }
9203
9204                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9205                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9206                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9207                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9208                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9209                                 ret = true;
9210                         }
9211                 }
9212
9213                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9214                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9215                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9216                 if (task)
9217                         ret |= io_run_task_work();
9218                 if (!ret)
9219                         break;
9220                 cond_resched();
9221         }
9222 }
9223
9224 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9225 {
9226         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9227         struct io_tctx_node *node;
9228         int ret;
9229
9230         if (unlikely(!tctx)) {
9231                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9232                 if (unlikely(ret))
9233                         return ret;
9234                 tctx = current->io_uring;
9235         }
9236         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9237                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9238                 if (!node)
9239                         return -ENOMEM;
9240                 node->ctx = ctx;
9241                 node->task = current;
9242
9243                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9244                                         node, GFP_KERNEL));
9245                 if (ret) {
9246                         kfree(node);
9247                         return ret;
9248                 }
9249
9250                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9251                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9252                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9253         }
9254         tctx->last = ctx;
9255         return 0;
9256 }
9257
9258 /*
9259  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9260  */
9261 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9262 {
9263         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9264
9265         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9266                 return 0;
9267         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9268 }
9269
9270 /*
9271  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9272  */
9273 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9274 {
9275         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9276         struct io_tctx_node *node;
9277
9278         if (!tctx)
9279                 return;
9280         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9281         if (!node)
9282                 return;
9283
9284         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9285         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9286
9287         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9288         list_del(&node->ctx_node);
9289         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9290
9291         if (tctx->last == node->ctx)
9292                 tctx->last = NULL;
9293         kfree(node);
9294 }
9295
9296 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9297 {
9298         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9299         struct io_tctx_node *node;
9300         unsigned long index;
9301
9302         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9303                 io_uring_del_tctx_node(index);
9304         if (wq) {
9305                 /*
9306                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9307                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9308                  */
9309                 io_wq_put_and_exit(wq);
9310                 tctx->io_wq = NULL;
9311         }
9312 }
9313
9314 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9315 {
9316         if (tracked)
9317                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9318         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9319 }
9320
9321 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9322 {
9323         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9324         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9325
9326         if (refs) {
9327                 tctx->cached_refs = 0;
9328                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9329                 put_task_struct_many(task, refs);
9330         }
9331 }
9332
9333 /*
9334  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9335  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9336  */
9337 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9338 {
9339         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9340         struct io_ring_ctx *ctx;
9341         s64 inflight;
9342         DEFINE_WAIT(wait);
9343
9344         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9345
9346         if (!current->io_uring)
9347                 return;
9348         if (tctx->io_wq)
9349                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9350
9351         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9352         do {
9353                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9354                 /* read completions before cancelations */
9355                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9356                 if (!inflight)
9357                         break;
9358
9359                 if (!sqd) {
9360                         struct io_tctx_node *node;
9361                         unsigned long index;
9362
9363                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9364                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9365                                 if (node->ctx->sq_data)
9366                                         continue;
9367                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9368                                                              cancel_all);
9369                         }
9370                 } else {
9371                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9372                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9373                                                              cancel_all);
9374                 }
9375
9376                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9377                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9378                 /*
9379                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9380                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9381                  * prepare_to_wait().
9382                  */
9383                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9384                         schedule();
9385                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9386         } while (1);
9387         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9388
9389         io_uring_clean_tctx(tctx);
9390         if (cancel_all) {
9391                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9392                 __io_uring_free(current);
9393         }
9394 }
9395
9396 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9397 {
9398         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9399 }
9400
9401 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9402                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9403 {
9404         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9405         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9406         struct page *page;
9407         void *ptr;
9408
9409         switch (offset) {
9410         case IORING_OFF_SQ_RING:
9411         case IORING_OFF_CQ_RING:
9412                 ptr = ctx->rings;
9413                 break;
9414         case IORING_OFF_SQES:
9415                 ptr = ctx->sq_sqes;
9416                 break;
9417         default:
9418                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9419         }
9420
9421         page = virt_to_head_page(ptr);
9422         if (sz > page_size(page))
9423                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9424
9425         return ptr;
9426 }
9427
9428 #ifdef CONFIG_MMU
9429
9430 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9431 {
9432         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9433         unsigned long pfn;
9434         void *ptr;
9435
9436         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9437         if (IS_ERR(ptr))
9438                 return PTR_ERR(ptr);
9439
9440         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9441         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9442 }
9443
9444 #else /* !CONFIG_MMU */
9445
9446 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9447 {
9448         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9449 }
9450
9451 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9452 {
9453         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9454 }
9455
9456 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9457         unsigned long addr, unsigned long len,
9458         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9459 {
9460         void *ptr;
9461
9462         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9463         if (IS_ERR(ptr))
9464                 return PTR_ERR(ptr);
9465
9466         return (unsigned long) ptr;
9467 }
9468
9469 #endif /* !CONFIG_MMU */
9470
9471 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9472 {
9473         DEFINE_WAIT(wait);
9474
9475         do {
9476                 if (!io_sqring_full(ctx))
9477                         break;
9478                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9479
9480                 if (!io_sqring_full(ctx))
9481                         break;
9482                 schedule();
9483         } while (!signal_pending(current));
9484
9485         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9486         return 0;
9487 }
9488
9489 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9490                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9491                           const sigset_t __user **sig)
9492 {
9493         struct io_uring_getevents_arg arg;
9494
9495         /*
9496          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9497          * is just a pointer to the sigset_t.
9498          */
9499         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9500                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9501                 *ts = NULL;
9502                 return 0;
9503         }
9504
9505         /*
9506          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9507          * timespec and sigset_t pointers if good.
9508          */
9509         if (*argsz != sizeof(arg))
9510                 return -EINVAL;
9511         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9512                 return -EFAULT;
9513         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9514         *argsz = arg.sigmask_sz;
9515         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9516         return 0;
9517 }
9518
9519 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9520                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9521                 size_t, argsz)
9522 {
9523         struct io_ring_ctx *ctx;
9524         int submitted = 0;
9525         struct fd f;
9526         long ret;
9527
9528         io_run_task_work();
9529
9530         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9531                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9532                 return -EINVAL;
9533
9534         f = fdget(fd);
9535         if (unlikely(!f.file))
9536                 return -EBADF;
9537
9538         ret = -EOPNOTSUPP;
9539         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9540                 goto out_fput;
9541
9542         ret = -ENXIO;
9543         ctx = f.file->private_data;
9544         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9545                 goto out_fput;
9546
9547         ret = -EBADFD;
9548         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9549                 goto out;
9550
9551         /*
9552          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9553          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9554          * we were asked to.
9555          */
9556         ret = 0;
9557         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9558                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
9559
9560                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9561                         ret = -EOWNERDEAD;
9562                         goto out;
9563                 }
9564                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9565                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9566                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9567                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9568                         if (ret)
9569                                 goto out;
9570                 }
9571                 submitted = to_submit;
9572         } else if (to_submit) {
9573                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9574                 if (unlikely(ret))
9575                         goto out;
9576                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9577                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9578                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9579
9580                 if (submitted != to_submit)
9581                         goto out;
9582         }
9583         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9584                 const sigset_t __user *sig;
9585                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9586
9587                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9588                 if (unlikely(ret))
9589                         goto out;
9590
9591                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9592
9593                 /*
9594                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9595                  * space applications don't need to do io completion events
9596                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9597                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9598                  */
9599                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9600                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9601                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9602                 } else {
9603                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9604                 }
9605         }
9606
9607 out:
9608         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9609 out_fput:
9610         fdput(f);
9611         return submitted ? submitted : ret;
9612 }
9613
9614 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9615 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9616                 const struct cred *cred)
9617 {
9618         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9619         struct group_info *gi;
9620         kernel_cap_t cap;
9621         unsigned __capi;
9622         int g;
9623
9624         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9625         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9626         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9627         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9628         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9629         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9630         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9631         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9632         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9633         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9634         gi = cred->group_info;
9635         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9636                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9637                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9638         }
9639         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9640         cap = cred->cap_effective;
9641         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9642                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9643         seq_putc(m, '\n');
9644         return 0;
9645 }
9646
9647 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9648 {
9649         struct io_sq_data *sq = NULL;
9650         bool has_lock;
9651         int i;
9652
9653         /*
9654          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9655          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9656          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9657          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9658          */
9659         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9660
9661         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9662                 sq = ctx->sq_data;
9663                 if (!sq->thread)
9664                         sq = NULL;
9665         }
9666
9667         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9668         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9669         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9670         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9671                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9672
9673                 if (f)
9674                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9675                 else
9676                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9677         }
9678         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9679         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9680                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9681                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9682
9683                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9684         }
9685         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9686                 unsigned long index;
9687                 const struct cred *cred;
9688
9689                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9690                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9691                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9692         }
9693         seq_printf(m, "PollList:\n");
9694         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9695         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9696                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9697                 struct io_kiocb *req;
9698
9699                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9700                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9701                                         req->task->task_works != NULL);
9702         }
9703         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9704         if (has_lock)
9705                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9706 }
9707
9708 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9709 {
9710         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9711
9712         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9713                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9714                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9715         }
9716 }
9717 #endif
9718
9719 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9720         .release        = io_uring_release,
9721         .mmap           = io_uring_mmap,
9722 #ifndef CONFIG_MMU
9723         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9724         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9725 #endif
9726         .poll           = io_uring_poll,
9727         .fasync         = io_uring_fasync,
9728 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9729         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9730 #endif
9731 };
9732
9733 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9734                                   struct io_uring_params *p)
9735 {
9736         struct io_rings *rings;
9737         size_t size, sq_array_offset;
9738
9739         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9740         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9741         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9742
9743         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9744         if (size == SIZE_MAX)
9745                 return -EOVERFLOW;
9746
9747         rings = io_mem_alloc(size);
9748         if (!rings)
9749                 return -ENOMEM;
9750
9751         ctx->rings = rings;
9752         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9753         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9754         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9755         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9756         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9757
9758         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9759         if (size == SIZE_MAX) {
9760                 io_mem_free(ctx->rings);
9761                 ctx->rings = NULL;
9762                 return -EOVERFLOW;
9763         }
9764
9765         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9766         if (!ctx->sq_sqes) {
9767                 io_mem_free(ctx->rings);
9768                 ctx->rings = NULL;
9769                 return -ENOMEM;
9770         }
9771
9772         return 0;
9773 }
9774
9775 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9776 {
9777         int ret, fd;
9778
9779         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9780         if (fd < 0)
9781                 return fd;
9782
9783         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9784         if (ret) {
9785                 put_unused_fd(fd);
9786                 return ret;
9787         }
9788         fd_install(fd, file);
9789         return fd;
9790 }
9791
9792 /*
9793  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9794  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9795  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9796  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9797  */
9798 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9799 {
9800         struct file *file;
9801 #if defined(CONFIG_UNIX)
9802         int ret;
9803
9804         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9805                                 &ctx->ring_sock);
9806         if (ret)
9807                 return ERR_PTR(ret);
9808 #endif
9809
9810         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9811                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9812 #if defined(CONFIG_UNIX)
9813         if (IS_ERR(file)) {
9814                 sock_release(ctx->ring_sock);
9815                 ctx->ring_sock = NULL;
9816         } else {
9817                 ctx->ring_sock->file = file;
9818         }
9819 #endif
9820         return file;
9821 }
9822
9823 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9824                            struct io_uring_params __user *params)
9825 {
9826         struct io_ring_ctx *ctx;
9827         struct file *file;
9828         int ret;
9829
9830         if (!entries)
9831                 return -EINVAL;
9832         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9833                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9834                         return -EINVAL;
9835                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9836         }
9837
9838         /*
9839          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9840          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9841          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9842          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9843          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9844          * of CQ ring entries manually.
9845          */
9846         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9847         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9848                 /*
9849                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9850                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9851                  * any cq vs sq ring sizing.
9852                  */
9853                 if (!p->cq_entries)
9854                         return -EINVAL;
9855                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9856                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9857                                 return -EINVAL;
9858                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9859                 }
9860                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9861                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9862                         return -EINVAL;
9863         } else {
9864                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9865         }
9866
9867         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9868         if (!ctx)
9869                 return -ENOMEM;
9870         ctx->compat = in_compat_syscall();
9871         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9872                 ctx->user = get_uid(current_user());
9873
9874         /*
9875          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9876          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9877          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9878          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9879          */
9880         mmgrab(current->mm);
9881         ctx->mm_account = current->mm;
9882
9883         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9884         if (ret)
9885                 goto err;
9886
9887         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9888         if (ret)
9889                 goto err;
9890         /* always set a rsrc node */
9891         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9892         if (ret)
9893                 goto err;
9894         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9895
9896         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9897         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9898         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9899         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9900         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9901         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9902         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9903         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9904
9905         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9906         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9907         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9908         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9909         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9910         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9911         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9912         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9913
9914         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9915                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9916                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9917                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9918                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9919                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9920
9921         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9922                 ret = -EFAULT;
9923                 goto err;
9924         }
9925
9926         file = io_uring_get_file(ctx);
9927         if (IS_ERR(file)) {
9928                 ret = PTR_ERR(file);
9929                 goto err;
9930         }
9931
9932         /*
9933          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9934          * having closed it before we finish setup
9935          */
9936         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9937         if (ret < 0) {
9938                 /* fput will clean it up */
9939                 fput(file);
9940                 return ret;
9941         }
9942
9943         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9944         return ret;
9945 err:
9946         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9947         return ret;
9948 }
9949
9950 /*
9951  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9952  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9953  * params structure passed in.
9954  */
9955 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9956 {
9957         struct io_uring_params p;
9958         int i;
9959
9960         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9961                 return -EFAULT;
9962         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9963                 if (p.resv[i])
9964                         return -EINVAL;
9965         }
9966
9967         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9968                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9969                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9970                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9971                 return -EINVAL;
9972
9973         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9974 }
9975
9976 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9977                 struct io_uring_params __user *, params)
9978 {
9979         return io_uring_setup(entries, params);
9980 }
9981
9982 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9983 {
9984         struct io_uring_probe *p;
9985         size_t size;
9986         int i, ret;
9987
9988         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9989         if (size == SIZE_MAX)
9990                 return -EOVERFLOW;
9991         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9992         if (!p)
9993                 return -ENOMEM;
9994
9995         ret = -EFAULT;
9996         if (copy_from_user(p, arg, size))
9997                 goto out;
9998         ret = -EINVAL;
9999         if (memchr_inv(p, 0, size))
10000                 goto out;
10001
10002         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10003         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10004                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10005
10006         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10007                 p->ops[i].op = i;
10008                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10009                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10010         }
10011         p->ops_len = i;
10012
10013         ret = 0;
10014         if (copy_to_user(arg, p, size))
10015                 ret = -EFAULT;
10016 out:
10017         kfree(p);
10018         return ret;
10019 }
10020
10021 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10022 {
10023         const struct cred *creds;
10024         u32 id;
10025         int ret;
10026
10027         creds = get_current_cred();
10028
10029         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10030                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10031         if (ret < 0) {
10032                 put_cred(creds);
10033                 return ret;
10034         }
10035         return id;
10036 }
10037
10038 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10039                                     unsigned int nr_args)
10040 {
10041         struct io_uring_restriction *res;
10042         size_t size;
10043         int i, ret;
10044
10045         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10046         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10047                 return -EBADFD;
10048
10049         /* We allow only a single restrictions registration */
10050         if (ctx->restrictions.registered)
10051                 return -EBUSY;
10052
10053         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10054                 return -EINVAL;
10055
10056         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10057         if (size == SIZE_MAX)
10058                 return -EOVERFLOW;
10059
10060         res = memdup_user(arg, size);
10061         if (IS_ERR(res))
10062                 return PTR_ERR(res);
10063
10064         ret = 0;
10065
10066         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10067                 switch (res[i].opcode) {
10068                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10069                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10070                                 ret = -EINVAL;
10071                                 goto out;
10072                         }
10073
10074                         __set_bit(res[i].register_op,
10075                                   ctx->restrictions.register_op);
10076                         break;
10077                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10078                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10079                                 ret = -EINVAL;
10080                                 goto out;
10081                         }
10082
10083                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10084                         break;
10085                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10086                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10087                         break;
10088                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10089                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10090                         break;
10091                 default:
10092                         ret = -EINVAL;
10093                         goto out;
10094                 }
10095         }
10096
10097 out:
10098         /* Reset all restrictions if an error happened */
10099         if (ret != 0)
10100                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10101         else
10102                 ctx->restrictions.registered = true;
10103
10104         kfree(res);
10105         return ret;
10106 }
10107
10108 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10109 {
10110         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10111                 return -EBADFD;
10112
10113         if (ctx->restrictions.registered)
10114                 ctx->restricted = 1;
10115
10116         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10117         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10118                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10119         return 0;
10120 }
10121
10122 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10123                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10124                                      unsigned nr_args)
10125 {
10126         __u32 tmp;
10127         int err;
10128
10129         if (up->resv)
10130                 return -EINVAL;
10131         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10132                 return -EOVERFLOW;
10133         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10134         if (err)
10135                 return err;
10136
10137         switch (type) {
10138         case IORING_RSRC_FILE:
10139                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10140         case IORING_RSRC_BUFFER:
10141                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10142         }
10143         return -EINVAL;
10144 }
10145
10146 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10147                                     unsigned nr_args)
10148 {
10149         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10150
10151         if (!nr_args)
10152                 return -EINVAL;
10153         memset(&up, 0, sizeof(up));
10154         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10155                 return -EFAULT;
10156         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10157 }
10158
10159 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10160                                    unsigned size, unsigned type)
10161 {
10162         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10163
10164         if (size != sizeof(up))
10165                 return -EINVAL;
10166         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10167                 return -EFAULT;
10168         if (!up.nr || up.resv)
10169                 return -EINVAL;
10170         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10171 }
10172
10173 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10174                             unsigned int size, unsigned int type)
10175 {
10176         struct io_uring_rsrc_register rr;
10177
10178         /* keep it extendible */
10179         if (size != sizeof(rr))
10180                 return -EINVAL;
10181
10182         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10183         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10184                 return -EFAULT;
10185         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10186                 return -EINVAL;
10187
10188         switch (type) {
10189         case IORING_RSRC_FILE:
10190                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10191                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10192         case IORING_RSRC_BUFFER:
10193                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10194                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10195         }
10196         return -EINVAL;
10197 }
10198
10199 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10200                                 unsigned len)
10201 {
10202         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10203         cpumask_var_t new_mask;
10204         int ret;
10205
10206         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10207                 return -EINVAL;
10208
10209         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10210                 return -ENOMEM;
10211
10212         cpumask_clear(new_mask);
10213         if (len > cpumask_size())
10214                 len = cpumask_size();
10215
10216         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10217                 free_cpumask_var(new_mask);
10218                 return -EFAULT;
10219         }
10220
10221         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10222         free_cpumask_var(new_mask);
10223         return ret;
10224 }
10225
10226 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10227 {
10228         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10229
10230         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10231                 return -EINVAL;
10232
10233         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10234 }
10235
10236 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10237 {
10238         switch (op) {
10239         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10240         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10241         case IORING_REGISTER_FILES:
10242         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10243         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10244         case IORING_REGISTER_PROBE:
10245         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10246         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10247         case IORING_REGISTER_FILES2:
10248         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10249         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10250         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10251         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10252         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10253                 return false;
10254         default:
10255                 return true;
10256         }
10257 }
10258
10259 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10260 {
10261         long ret;
10262
10263         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10264
10265         /*
10266          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10267          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10268          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10269          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10270          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10271          */
10272         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10273         do {
10274                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10275                 if (!ret)
10276                         break;
10277                 ret = io_run_task_work_sig();
10278         } while (ret >= 0);
10279         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10280
10281         if (ret)
10282                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10283         return ret;
10284 }
10285
10286 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10287                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10288         __releases(ctx->uring_lock)
10289         __acquires(ctx->uring_lock)
10290 {
10291         int ret;
10292
10293         /*
10294          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10295          * someone else killed the ctx or is already going through
10296          * io_uring_register().
10297          */
10298         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10299                 return -ENXIO;
10300
10301         if (ctx->restricted) {
10302                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10303                         return -EINVAL;
10304                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10305                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10306                         return -EACCES;
10307         }
10308
10309         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10310                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10311                 if (ret)
10312                         return ret;
10313         }
10314
10315         switch (opcode) {
10316         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10317                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10318                 break;
10319         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10320                 ret = -EINVAL;
10321                 if (arg || nr_args)
10322                         break;
10323                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10324                 break;
10325         case IORING_REGISTER_FILES:
10326                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10327                 break;
10328         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10329                 ret = -EINVAL;
10330                 if (arg || nr_args)
10331                         break;
10332                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10333                 break;
10334         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10335                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10336                 break;
10337         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10338         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10339                 ret = -EINVAL;
10340                 if (nr_args != 1)
10341                         break;
10342                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10343                 if (ret)
10344                         break;
10345                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10346                         ctx->eventfd_async = 1;
10347                 else
10348                         ctx->eventfd_async = 0;
10349                 break;
10350         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10351                 ret = -EINVAL;
10352                 if (arg || nr_args)
10353                         break;
10354                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10355                 break;
10356         case IORING_REGISTER_PROBE:
10357                 ret = -EINVAL;
10358                 if (!arg || nr_args > 256)
10359                         break;
10360                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10361                 break;
10362         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10363                 ret = -EINVAL;
10364                 if (arg || nr_args)
10365                         break;
10366                 ret = io_register_personality(ctx);
10367                 break;
10368         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10369                 ret = -EINVAL;
10370                 if (arg)
10371                         break;
10372                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10373                 break;
10374         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10375                 ret = -EINVAL;
10376                 if (arg || nr_args)
10377                         break;
10378                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10379                 break;
10380         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10381                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10382                 break;
10383         case IORING_REGISTER_FILES2:
10384                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10385                 break;
10386         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10387                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10388                                               IORING_RSRC_FILE);
10389                 break;
10390         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10391                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10392                 break;
10393         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10394                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10395                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10396                 break;
10397         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10398                 ret = -EINVAL;
10399                 if (!arg || !nr_args)
10400                         break;
10401                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10402                 break;
10403         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10404                 ret = -EINVAL;
10405                 if (arg || nr_args)
10406                         break;
10407                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10408                 break;
10409         default:
10410                 ret = -EINVAL;
10411                 break;
10412         }
10413
10414         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10415                 /* bring the ctx back to life */
10416                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10417                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10418         }
10419         return ret;
10420 }
10421
10422 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10423                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10424 {
10425         struct io_ring_ctx *ctx;
10426         long ret = -EBADF;
10427         struct fd f;
10428
10429         f = fdget(fd);
10430         if (!f.file)
10431                 return -EBADF;
10432
10433         ret = -EOPNOTSUPP;
10434         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10435                 goto out_fput;
10436
10437         ctx = f.file->private_data;
10438
10439         io_run_task_work();
10440
10441         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10442         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10443         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10444         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10445                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10446 out_fput:
10447         fdput(f);
10448         return ret;
10449 }
10450
10451 static int __init io_uring_init(void)
10452 {
10453 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10454         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10455         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10456 } while (0)
10457
10458 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10459         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10460         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10461         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10462         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10463         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10464         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10465         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10466         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10467         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10468         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10469         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10470         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10471         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10472         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10473         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10474         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10475         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10476         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10477         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10478         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10479         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10480         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10481         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10482         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10483         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10484         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10485         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10486         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10487         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10488         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10489         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10490         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
10491
10492         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10493                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10494         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10495                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10496
10497         /* ->buf_index is u16 */
10498         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
10499
10500         /* should fit into one byte */
10501         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10502
10503         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10504         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10505
10506         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10507                                 SLAB_ACCOUNT);
10508         return 0;
10509 };
10510 __initcall(io_uring_init);