fs/io_uring.c

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