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