fs/io_uring.c

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