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/mmu_context.h>
  59 #include <linux/percpu.h>
  60 #include <linux/slab.h>
  61 #include <linux/kthread.h>
  62 #include <linux/blkdev.h>
  63 #include <linux/bvec.h>
  64 #include <linux/net.h>
  65 #include <net/sock.h>
  66 #include <net/af_unix.h>
  67 #include <net/scm.h>
  68 #include <linux/anon_inodes.h>
  69 #include <linux/sched/mm.h>
  70 #include <linux/uaccess.h>
  71 #include <linux/nospec.h>
  72 #include <linux/sizes.h>
  73 #include <linux/hugetlb.h>
  74 #include <linux/highmem.h>
  75 #include <linux/namei.h>
  76 #include <linux/fsnotify.h>
  77 #include <linux/fadvise.h>
  78 #include <linux/eventpoll.h>
  79 #include <linux/fs_struct.h>
  80 #include <linux/splice.h>
  81 #include <linux/task_work.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93
  94 /*
  95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  96  */
  97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 101
 102 struct io_uring {
 103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 105 };
 106
 107 /*
 108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 110  *
 111  * The offsets to the member fields are published through struct
 112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 113  */
 114 struct io_rings {
 115         /*
 116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 117          * masked to get valid indices.
 118          *
 119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 121          * cq ring.
 122          */
 123         struct io_uring         sq, cq;
 124         /*
 125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 126          * ring_entries - 1)
 127          */
 128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 131         /*
 132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 133          * invalid index stored in array
 134          *
 135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 137          * cached value).
 138          *
 139          * After a new SQ head value was read by the application this
 140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 141          * the new SQ head (and possibly more).
 142          */
 143         u32                     sq_dropped;
 144         /*
 145          * Runtime flags
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application.
 149          *
 150          * The application needs a full memory barrier before checking
 151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 152          */
 153         u32                     sq_flags;
 154         /*
 155          * Number of completion events lost because the queue was full;
 156          * this should be avoided by the application by making sure
 157          * there are not more requests pending than there is space in
 158          * the completion queue.
 159          *
 160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 161          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 162          * cached value).
 163          *
 164          * As completion events come in out of order this counter is not
 165          * ordered with any other data.
 166          */
 167         u32                     cq_overflow;
 168         /*
 169          * Ring buffer of completion events.
 170          *
 171          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 172          * produced, so the application is allowed to modify pending
 173          * entries.
 174          */
 175         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 176 };
 177
 178 struct io_mapped_ubuf {
 179         u64             ubuf;
 180         size_t          len;
 181         struct          bio_vec *bvec;
 182         unsigned int    nr_bvecs;
 183 };
 184
 185 struct fixed_file_table {
 186         struct file             **files;
 187 };
 188
 189 struct fixed_file_ref_node {
 190         struct percpu_ref               refs;
 191         struct list_head                node;
 192         struct list_head                file_list;
 193         struct fixed_file_data          *file_data;
 194         struct work_struct              work;
 195 };
 196
 197 struct fixed_file_data {
 198         struct fixed_file_table         *table;
 199         struct io_ring_ctx              *ctx;
 200
 201         struct percpu_ref               *cur_refs;
 202         struct percpu_ref               refs;
 203         struct completion               done;
 204         struct list_head                ref_list;
 205         spinlock_t                      lock;
 206 };
 207
 208 struct io_buffer {
 209         struct list_head list;
 210         __u64 addr;
 211         __s32 len;
 212         __u16 bid;
 213 };
 214
 215 struct io_ring_ctx {
 216         struct {
 217                 struct percpu_ref       refs;
 218         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 219
 220         struct {
 221                 unsigned int            flags;
 222                 unsigned int            compat: 1;
 223                 unsigned int            account_mem: 1;
 224                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 225                 unsigned int            drain_next: 1;
 226                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 227
 228                 /*
 229                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 230                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 231                  *
 232                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 233                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 234                  * the queue when needed.
 235                  *
 236                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 237                  * array.
 238                  */
 239                 u32                     *sq_array;
 240                 unsigned                cached_sq_head;
 241                 unsigned                sq_entries;
 242                 unsigned                sq_mask;
 243                 unsigned                sq_thread_idle;
 244                 unsigned                cached_sq_dropped;
 245                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 246                 unsigned long           sq_check_overflow;
 247
 248                 struct list_head        defer_list;
 249                 struct list_head        timeout_list;
 250                 struct list_head        cq_overflow_list;
 251
 252                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 253                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 254         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 255
 256         struct io_rings *rings;
 257
 258         /* IO offload */
 259         struct io_wq            *io_wq;
 260         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 261         struct mm_struct        *sqo_mm;
 262         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 263
 264         /*
 265          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 266          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 267          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 268          */
 269         struct fixed_file_data  *file_data;
 270         unsigned                nr_user_files;
 271         int                     ring_fd;
 272         struct file             *ring_file;
 273
 274         /* if used, fixed mapped user buffers */
 275         unsigned                nr_user_bufs;
 276         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 277
 278         struct user_struct      *user;
 279
 280         const struct cred       *creds;
 281
 282         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
 283         struct completion       *completions;
 284
 285         /* if all else fails... */
 286         struct io_kiocb         *fallback_req;
 287
 288 #if defined(CONFIG_UNIX)
 289         struct socket           *ring_sock;
 290 #endif
 291
 292         struct idr              io_buffer_idr;
 293
 294         struct idr              personality_idr;
 295
 296         struct {
 297                 unsigned                cached_cq_tail;
 298                 unsigned                cq_entries;
 299                 unsigned                cq_mask;
 300                 atomic_t                cq_timeouts;
 301                 unsigned long           cq_check_overflow;
 302                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 303                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 304                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 305         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 306
 307         struct {
 308                 struct mutex            uring_lock;
 309                 wait_queue_head_t       wait;
 310         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 311
 312         struct {
 313                 spinlock_t              completion_lock;
 314
 315                 /*
 316                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 317                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 318                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 319                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 320                  */
 321                 struct list_head        poll_list;
 322                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 323                 unsigned                cancel_hash_bits;
 324                 bool                    poll_multi_file;
 325
 326                 spinlock_t              inflight_lock;
 327                 struct list_head        inflight_list;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct work_struct              exit_work;
 331 };
 332
 333 /*
 334  * First field must be the file pointer in all the
 335  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 336  */
 337 struct io_poll_iocb {
 338         struct file                     *file;
 339         union {
 340                 struct wait_queue_head  *head;
 341                 u64                     addr;
 342         };
 343         __poll_t                        events;
 344         bool                            done;
 345         bool                            canceled;
 346         struct wait_queue_entry         wait;
 347 };
 348
 349 struct io_close {
 350         struct file                     *file;
 351         struct file                     *put_file;
 352         int                             fd;
 353 };
 354
 355 struct io_timeout_data {
 356         struct io_kiocb                 *req;
 357         struct hrtimer                  timer;
 358         struct timespec64               ts;
 359         enum hrtimer_mode               mode;
 360 };
 361
 362 struct io_accept {
 363         struct file                     *file;
 364         struct sockaddr __user          *addr;
 365         int __user                      *addr_len;
 366         int                             flags;
 367         unsigned long                   nofile;
 368 };
 369
 370 struct io_sync {
 371         struct file                     *file;
 372         loff_t                          len;
 373         loff_t                          off;
 374         int                             flags;
 375         int                             mode;
 376 };
 377
 378 struct io_cancel {
 379         struct file                     *file;
 380         u64                             addr;
 381 };
 382
 383 struct io_timeout {
 384         struct file                     *file;
 385         u64                             addr;
 386         int                             flags;
 387         u32                             count;
 388 };
 389
 390 struct io_rw {
 391         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 392         struct kiocb                    kiocb;
 393         u64                             addr;
 394         u64                             len;
 395 };
 396
 397 struct io_connect {
 398         struct file                     *file;
 399         struct sockaddr __user          *addr;
 400         int                             addr_len;
 401 };
 402
 403 struct io_sr_msg {
 404         struct file                     *file;
 405         union {
 406                 struct user_msghdr __user *msg;
 407                 void __user             *buf;
 408         };
 409         int                             msg_flags;
 410         int                             bgid;
 411         size_t                          len;
 412         struct io_buffer                *kbuf;
 413 };
 414
 415 struct io_open {
 416         struct file                     *file;
 417         int                             dfd;
 418         union {
 419                 unsigned                mask;
 420         };
 421         struct filename                 *filename;
 422         struct statx __user             *buffer;
 423         struct open_how                 how;
 424         unsigned long                   nofile;
 425 };
 426
 427 struct io_files_update {
 428         struct file                     *file;
 429         u64                             arg;
 430         u32                             nr_args;
 431         u32                             offset;
 432 };
 433
 434 struct io_fadvise {
 435         struct file                     *file;
 436         u64                             offset;
 437         u32                             len;
 438         u32                             advice;
 439 };
 440
 441 struct io_madvise {
 442         struct file                     *file;
 443         u64                             addr;
 444         u32                             len;
 445         u32                             advice;
 446 };
 447
 448 struct io_epoll {
 449         struct file                     *file;
 450         int                             epfd;
 451         int                             op;
 452         int                             fd;
 453         struct epoll_event              event;
 454 };
 455
 456 struct io_splice {
 457         struct file                     *file_out;
 458         struct file                     *file_in;
 459         loff_t                          off_out;
 460         loff_t                          off_in;
 461         u64                             len;
 462         unsigned int                    flags;
 463 };
 464
 465 struct io_provide_buf {
 466         struct file                     *file;
 467         __u64                           addr;
 468         __s32                           len;
 469         __u32                           bgid;
 470         __u16                           nbufs;
 471         __u16                           bid;
 472 };
 473
 474 struct io_async_connect {
 475         struct sockaddr_storage         address;
 476 };
 477
 478 struct io_async_msghdr {
 479         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 480         struct iovec                    *iov;
 481         struct sockaddr __user          *uaddr;
 482         struct msghdr                   msg;
 483         struct sockaddr_storage         addr;
 484 };
 485
 486 struct io_async_rw {
 487         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 488         struct iovec                    *iov;
 489         ssize_t                         nr_segs;
 490         ssize_t                         size;
 491 };
 492
 493 struct io_async_ctx {
 494         union {
 495                 struct io_async_rw      rw;
 496                 struct io_async_msghdr  msg;
 497                 struct io_async_connect connect;
 498                 struct io_timeout_data  timeout;
 499         };
 500 };
 501
 502 enum {
 503         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 504         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 505         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 506         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 507         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 508         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 509
 510         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 511         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
 512         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 513         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 514         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 515         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 516         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT,
 517         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 518         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
 519         REQ_F_ISREG_BIT,
 520         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
 521         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
 522         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 523         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 524         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
 525         REQ_F_POLLED_BIT,
 526         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 527         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 528
 529         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 530         __REQ_F_LAST_BIT,
 531 };
 532
 533 enum {
 534         /* ctx owns file */
 535         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 536         /* drain existing IO first */
 537         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 538         /* linked sqes */
 539         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 540         /* doesn't sever on completion < 0 */
 541         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 542         /* IOSQE_ASYNC */
 543         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 544         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 545         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 546
 547         /* head of a link */
 548         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 549         /* already grabbed next link */
 550         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
 551         /* fail rest of links */
 552         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 553         /* on inflight list */
 554         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 555         /* read/write uses file position */
 556         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 557         /* must not punt to workers */
 558         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 559         /* polled IO has completed */
 560         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  = BIT(REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT),
 561         /* has linked timeout */
 562         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 563         /* timeout request */
 564         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
 565         /* regular file */
 566         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 567         /* must be punted even for NONBLOCK */
 568         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
 569         /* no timeout sequence */
 570         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
 571         /* completion under lock */
 572         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 573         /* needs cleanup */
 574         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 575         /* in overflow list */
 576         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
 577         /* already went through poll handler */
 578         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 579         /* buffer already selected */
 580         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 581         /* doesn't need file table for this request */
 582         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 583 };
 584
 585 struct async_poll {
 586         struct io_poll_iocb     poll;
 587         struct io_wq_work       work;
 588 };
 589
 590 /*
 591  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 592  * as the first entry in their struct definition. So you can
 593  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 594  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 595  */
 596 struct io_kiocb {
 597         union {
 598                 struct file             *file;
 599                 struct io_rw            rw;
 600                 struct io_poll_iocb     poll;
 601                 struct io_accept        accept;
 602                 struct io_sync          sync;
 603                 struct io_cancel        cancel;
 604                 struct io_timeout       timeout;
 605                 struct io_connect       connect;
 606                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 607                 struct io_open          open;
 608                 struct io_close         close;
 609                 struct io_files_update  files_update;
 610                 struct io_fadvise       fadvise;
 611                 struct io_madvise       madvise;
 612                 struct io_epoll         epoll;
 613                 struct io_splice        splice;
 614                 struct io_provide_buf   pbuf;
 615         };
 616
 617         struct io_async_ctx             *io;
 618         int                             cflags;
 619         bool                            needs_fixed_file;
 620         u8                              opcode;
 621
 622         struct io_ring_ctx      *ctx;
 623         struct list_head        list;
 624         unsigned int            flags;
 625         refcount_t              refs;
 626         struct task_struct      *task;
 627         unsigned long           fsize;
 628         u64                     user_data;
 629         u32                     result;
 630         u32                     sequence;
 631
 632         struct list_head        link_list;
 633
 634         struct list_head        inflight_entry;
 635
 636         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
 637
 638         union {
 639                 /*
 640                  * Only commands that never go async can use the below fields,
 641                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
 642                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
 643                  * restore the work, if needed.
 644                  */
 645                 struct {
 646                         struct callback_head    task_work;
 647                         struct hlist_node       hash_node;
 648                         struct async_poll       *apoll;
 649                 };
 650                 struct io_wq_work       work;
 651         };
 652 };
 653
 654 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
 655 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 656
 657 struct io_submit_state {
 658         struct blk_plug         plug;
 659
 660         /*
 661          * io_kiocb alloc cache
 662          */
 663         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 664         unsigned int            free_reqs;
 665
 666         /*
 667          * File reference cache
 668          */
 669         struct file             *file;
 670         unsigned int            fd;
 671         unsigned int            has_refs;
 672         unsigned int            used_refs;
 673         unsigned int            ios_left;
 674 };
 675
 676 struct io_op_def {
 677         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 678         unsigned                async_ctx : 1;
 679         /* needs current->mm setup, does mm access */
 680         unsigned                needs_mm : 1;
 681         /* needs req->file assigned */
 682         unsigned                needs_file : 1;
 683         /* needs req->file assigned IFF fd is >= 0 */
 684         unsigned                fd_non_neg : 1;
 685         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 686         unsigned                hash_reg_file : 1;
 687         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 688         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 689         /* opcode is not supported by this kernel */
 690         unsigned                not_supported : 1;
 691         /* needs file table */
 692         unsigned                file_table : 1;
 693         /* needs ->fs */
 694         unsigned                needs_fs : 1;
 695         /* set if opcode supports polled "wait" */
 696         unsigned                pollin : 1;
 697         unsigned                pollout : 1;
 698         /* op supports buffer selection */
 699         unsigned                buffer_select : 1;
 700 };
 701
 702 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 703         [IORING_OP_NOP] = {},
 704         [IORING_OP_READV] = {
 705                 .async_ctx              = 1,
 706                 .needs_mm               = 1,
 707                 .needs_file             = 1,
 708                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 709                 .pollin                 = 1,
 710                 .buffer_select          = 1,
 711         },
 712         [IORING_OP_WRITEV] = {
 713                 .async_ctx              = 1,
 714                 .needs_mm               = 1,
 715                 .needs_file             = 1,
 716                 .hash_reg_file          = 1,
 717                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 718                 .pollout                = 1,
 719         },
 720         [IORING_OP_FSYNC] = {
 721                 .needs_file             = 1,
 722         },
 723         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 724                 .needs_file             = 1,
 725                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 726                 .pollin                 = 1,
 727         },
 728         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 729                 .needs_file             = 1,
 730                 .hash_reg_file          = 1,
 731                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 732                 .pollout                = 1,
 733         },
 734         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 735                 .needs_file             = 1,
 736                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 737         },
 738         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 739         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 740                 .needs_file             = 1,
 741         },
 742         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 743                 .async_ctx              = 1,
 744                 .needs_mm               = 1,
 745                 .needs_file             = 1,
 746                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 747                 .needs_fs               = 1,
 748                 .pollout                = 1,
 749         },
 750         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 751                 .async_ctx              = 1,
 752                 .needs_mm               = 1,
 753                 .needs_file             = 1,
 754                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 755                 .needs_fs               = 1,
 756                 .pollin                 = 1,
 757                 .buffer_select          = 1,
 758         },
 759         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 760                 .async_ctx              = 1,
 761                 .needs_mm               = 1,
 762         },
 763         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 764         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 765                 .needs_mm               = 1,
 766                 .needs_file             = 1,
 767                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 768                 .file_table             = 1,
 769                 .pollin                 = 1,
 770         },
 771         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 772         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 773                 .async_ctx              = 1,
 774                 .needs_mm               = 1,
 775         },
 776         [IORING_OP_CONNECT] = {
 777                 .async_ctx              = 1,
 778                 .needs_mm               = 1,
 779                 .needs_file             = 1,
 780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 781                 .pollout                = 1,
 782         },
 783         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 784                 .needs_file             = 1,
 785         },
 786         [IORING_OP_OPENAT] = {
 787                 .needs_file             = 1,
 788                 .fd_non_neg             = 1,
 789                 .file_table             = 1,
 790                 .needs_fs               = 1,
 791         },
 792         [IORING_OP_CLOSE] = {
 793                 .needs_file             = 1,
 794                 .file_table             = 1,
 795         },
 796         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 797                 .needs_mm               = 1,
 798                 .file_table             = 1,
 799         },
 800         [IORING_OP_STATX] = {
 801                 .needs_mm               = 1,
 802                 .needs_file             = 1,
 803                 .fd_non_neg             = 1,
 804                 .needs_fs               = 1,
 805                 .file_table             = 1,
 806         },
 807         [IORING_OP_READ] = {
 808                 .needs_mm               = 1,
 809                 .needs_file             = 1,
 810                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 811                 .pollin                 = 1,
 812                 .buffer_select          = 1,
 813         },
 814         [IORING_OP_WRITE] = {
 815                 .needs_mm               = 1,
 816                 .needs_file             = 1,
 817                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 818                 .pollout                = 1,
 819         },
 820         [IORING_OP_FADVISE] = {
 821                 .needs_file             = 1,
 822         },
 823         [IORING_OP_MADVISE] = {
 824                 .needs_mm               = 1,
 825         },
 826         [IORING_OP_SEND] = {
 827                 .needs_mm               = 1,
 828                 .needs_file             = 1,
 829                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 830                 .pollout                = 1,
 831         },
 832         [IORING_OP_RECV] = {
 833                 .needs_mm               = 1,
 834                 .needs_file             = 1,
 835                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 836                 .pollin                 = 1,
 837                 .buffer_select          = 1,
 838         },
 839         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 840                 .needs_file             = 1,
 841                 .fd_non_neg             = 1,
 842                 .file_table             = 1,
 843                 .needs_fs               = 1,
 844         },
 845         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 846                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 847                 .file_table             = 1,
 848         },
 849         [IORING_OP_SPLICE] = {
 850                 .needs_file             = 1,
 851                 .hash_reg_file          = 1,
 852                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 853         },
 854         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 855         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 856 };
 857
 858 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
 859 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 860 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 861 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 862 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 863 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 864 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 865                                  struct io_uring_files_update *ip,
 866                                  unsigned nr_args);
 867 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 868 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
 869 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
 870                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
 871 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
 872                            const struct io_uring_sqe *sqe);
 873
 874 static struct kmem_cache *req_cachep;
 875
 876 static const struct file_operations io_uring_fops;
 877
 878 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 879 {
 880 #if defined(CONFIG_UNIX)
 881         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 882                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 883
 884                 return ctx->ring_sock->sk;
 885         }
 886 #endif
 887         return NULL;
 888 }
 889 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 890
 891 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 892 {
 893         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 894
 895         complete(&ctx->completions[0]);
 896 }
 897
 898 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 899 {
 900         struct io_ring_ctx *ctx;
 901         int hash_bits;
 902
 903         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 904         if (!ctx)
 905                 return NULL;
 906
 907         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
 908         if (!ctx->fallback_req)
 909                 goto err;
 910
 911         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
 912         if (!ctx->completions)
 913                 goto err;
 914
 915         /*
 916          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 917          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
 918          */
 919         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
 920         hash_bits -= 5;
 921         if (hash_bits <= 0)
 922                 hash_bits = 1;
 923         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
 924         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
 925                                         GFP_KERNEL);
 926         if (!ctx->cancel_hash)
 927                 goto err;
 928         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
 929
 930         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 931                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
 932                 goto err;
 933
 934         ctx->flags = p->flags;
 935         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 936         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 937         init_completion(&ctx->completions[0]);
 938         init_completion(&ctx->completions[1]);
 939         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
 940         idr_init(&ctx->personality_idr);
 941         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 942         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 943         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 944         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
 945         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 946         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 947         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
 948         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
 949         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
 950         return ctx;
 951 err:
 952         if (ctx->fallback_req)
 953                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
 954         kfree(ctx->completions);
 955         kfree(ctx->cancel_hash);
 956         kfree(ctx);
 957         return NULL;
 958 }
 959
 960 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 961 {
 962         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 963
 964         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
 965                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
 966 }
 967
 968 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 969 {
 970         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
 971                 return __req_need_defer(req);
 972
 973         return false;
 974 }
 975
 976 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 977 {
 978         struct io_kiocb *req;
 979
 980         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
 981         if (req && !req_need_defer(req)) {
 982                 list_del_init(&req->list);
 983                 return req;
 984         }
 985
 986         return NULL;
 987 }
 988
 989 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 990 {
 991         struct io_kiocb *req;
 992
 993         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
 994         if (req) {
 995                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
 996                         return NULL;
 997                 if (!__req_need_defer(req)) {
 998                         list_del_init(&req->list);
 999                         return req;
1000                 }
1001         }
1002
1003         return NULL;
1004 }
1005
1006 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1007 {
1008         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1009
1010         /* order cqe stores with ring update */
1011         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1012
1013         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1014                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1015                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1016         }
1017 }
1018
1019 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
1020                                         const struct io_op_def *def)
1021 {
1022         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1023                 mmgrab(current->mm);
1024                 req->work.mm = current->mm;
1025         }
1026         if (!req->work.creds)
1027                 req->work.creds = get_current_cred();
1028         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1029                 spin_lock(&current->fs->lock);
1030                 if (!current->fs->in_exec) {
1031                         req->work.fs = current->fs;
1032                         req->work.fs->users++;
1033                 } else {
1034                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1035                 }
1036                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1037         }
1038         if (!req->work.task_pid)
1039                 req->work.task_pid = task_pid_vnr(current);
1040 }
1041
1042 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1043 {
1044         if (req->work.mm) {
1045                 mmdrop(req->work.mm);
1046                 req->work.mm = NULL;
1047         }
1048         if (req->work.creds) {
1049                 put_cred(req->work.creds);
1050                 req->work.creds = NULL;
1051         }
1052         if (req->work.fs) {
1053                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1054
1055                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1056                 if (--fs->users)
1057                         fs = NULL;
1058                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1059                 if (fs)
1060                         free_fs_struct(fs);
1061         }
1062 }
1063
1064 static inline void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
1065                                       struct io_kiocb **link)
1066 {
1067         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1068
1069         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1070                 if (def->hash_reg_file)
1071                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1072         } else {
1073                 if (def->unbound_nonreg_file)
1074                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1075         }
1076
1077         io_req_work_grab_env(req, def);
1078
1079         *link = io_prep_linked_timeout(req);
1080 }
1081
1082 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1083 {
1084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1085         struct io_kiocb *link;
1086
1087         io_prep_async_work(req, &link);
1088
1089         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1090                                         &req->work, req->flags);
1091         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1092
1093         if (link)
1094                 io_queue_linked_timeout(link);
1095 }
1096
1097 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1098 {
1099         int ret;
1100
1101         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1102         if (ret != -1) {
1103                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1104                 list_del_init(&req->list);
1105                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1106                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1107                 io_put_req(req);
1108         }
1109 }
1110
1111 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1112 {
1113         struct io_kiocb *req, *tmp;
1114
1115         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1116         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1117                 io_kill_timeout(req);
1118         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1119 }
1120
1121 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1122 {
1123         struct io_kiocb *req;
1124
1125         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
1126                 io_kill_timeout(req);
1127
1128         __io_commit_cqring(ctx);
1129
1130         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL)
1131                 io_queue_async_work(req);
1132 }
1133
1134 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1135 {
1136         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1137         unsigned tail;
1138
1139         tail = ctx->cached_cq_tail;
1140         /*
1141          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1142          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1143          * fill the cq entry
1144          */
1145         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1146                 return NULL;
1147
1148         ctx->cached_cq_tail++;
1149         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1150 }
1151
1152 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1153 {
1154         if (!ctx->cq_ev_fd)
1155                 return false;
1156         if (!ctx->eventfd_async)
1157                 return true;
1158         return io_wq_current_is_worker();
1159 }
1160
1161 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1162 {
1163         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1164                 wake_up(&ctx->wait);
1165         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1166                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1167         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1168                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1169 }
1170
1171 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1172 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1173 {
1174         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1175         struct io_uring_cqe *cqe;
1176         struct io_kiocb *req;
1177         unsigned long flags;
1178         LIST_HEAD(list);
1179
1180         if (!force) {
1181                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1182                         return true;
1183                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1184                     rings->cq_ring_entries))
1185                         return false;
1186         }
1187
1188         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1189
1190         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1191         if (force)
1192                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1193
1194         cqe = NULL;
1195         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1196                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1197                 if (!cqe && !force)
1198                         break;
1199
1200                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1201                                                 list);
1202                 list_move(&req->list, &list);
1203                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1204                 if (cqe) {
1205                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1206                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1207                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1208                 } else {
1209                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1210                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1211                 }
1212         }
1213
1214         io_commit_cqring(ctx);
1215         if (cqe) {
1216                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1217                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1218         }
1219         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1220         io_cqring_ev_posted(ctx);
1221
1222         while (!list_empty(&list)) {
1223                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1224                 list_del(&req->list);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227
1228         return cqe != NULL;
1229 }
1230
1231 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1232 {
1233         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1234         struct io_uring_cqe *cqe;
1235
1236         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1237
1238         /*
1239          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1240          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1241          * the ring.
1242          */
1243         cqe = io_get_cqring(ctx);
1244         if (likely(cqe)) {
1245                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1246                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1247                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1248         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1249                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1250                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1251         } else {
1252                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1253                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1254                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1255                 }
1256                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1257                 refcount_inc(&req->refs);
1258                 req->result = res;
1259                 req->cflags = cflags;
1260                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1261         }
1262 }
1263
1264 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1265 {
1266         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1267 }
1268
1269 static void __io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1270 {
1271         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1272         unsigned long flags;
1273
1274         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1275         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1276         io_commit_cqring(ctx);
1277         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1278
1279         io_cqring_ev_posted(ctx);
1280 }
1281
1282 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1283 {
1284         __io_cqring_add_event(req, res, 0);
1285 }
1286
1287 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1288 {
1289         return req == (struct io_kiocb *)
1290                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1291 }
1292
1293 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1294 {
1295         struct io_kiocb *req;
1296
1297         req = ctx->fallback_req;
1298         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
1299                 return req;
1300
1301         return NULL;
1302 }
1303
1304 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1305                                      struct io_submit_state *state)
1306 {
1307         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1308         struct io_kiocb *req;
1309
1310         if (!state) {
1311                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1312                 if (unlikely(!req))
1313                         goto fallback;
1314         } else if (!state->free_reqs) {
1315                 size_t sz;
1316                 int ret;
1317
1318                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1319                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1320
1321                 /*
1322                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1323                  * retry single alloc to be on the safe side.
1324                  */
1325                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1326                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1327                         if (!state->reqs[0])
1328                                 goto fallback;
1329                         ret = 1;
1330                 }
1331                 state->free_reqs = ret - 1;
1332                 req = state->reqs[ret - 1];
1333         } else {
1334                 state->free_reqs--;
1335                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1336         }
1337
1338         return req;
1339 fallback:
1340         return io_get_fallback_req(ctx);
1341 }
1342
1343 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1344                           bool fixed)
1345 {
1346         if (fixed)
1347                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1348         else
1349                 fput(file);
1350 }
1351
1352 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1353 {
1354         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1355                 io_cleanup_req(req);
1356
1357         kfree(req->io);
1358         if (req->file)
1359                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1360         if (req->task)
1361                 put_task_struct(req->task);
1362
1363         io_req_work_drop_env(req);
1364 }
1365
1366 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1367 {
1368         __io_req_aux_free(req);
1369
1370         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1371                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1372                 unsigned long flags;
1373
1374                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1375                 list_del(&req->inflight_entry);
1376                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1377                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1378                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1379         }
1380
1381         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1382         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1383                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1384         else
1385                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) req->ctx->fallback_req);
1386 }
1387
1388 struct req_batch {
1389         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1390         int to_free;
1391         int need_iter;
1392 };
1393
1394 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1395 {
1396         if (!rb->to_free)
1397                 return;
1398         if (rb->need_iter) {
1399                 int i, inflight = 0;
1400                 unsigned long flags;
1401
1402                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1403                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1404
1405                         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) {
1406                                 req->file = NULL;
1407                                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1408                         }
1409                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1410                                 inflight++;
1411                         __io_req_aux_free(req);
1412                 }
1413                 if (!inflight)
1414                         goto do_free;
1415
1416                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1417                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1418                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1419
1420                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1421                                 list_del(&req->inflight_entry);
1422                                 if (!--inflight)
1423                                         break;
1424                         }
1425                 }
1426                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1427
1428                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1429                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1430         }
1431 do_free:
1432         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1433         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1434         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1435 }
1436
1437 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1438 {
1439         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1440         int ret;
1441
1442         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1443         if (ret != -1) {
1444                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1445                 io_commit_cqring(ctx);
1446                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1447                 io_put_req(req);
1448                 return true;
1449         }
1450
1451         return false;
1452 }
1453
1454 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1455 {
1456         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1457         bool wake_ev = false;
1458
1459         /* Already got next link */
1460         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1461                 return;
1462
1463         /*
1464          * The list should never be empty when we are called here. But could
1465          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1466          * safe side.
1467          */
1468         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1469                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1470                                                 struct io_kiocb, link_list);
1471
1472                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1473                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1474                         list_del_init(&nxt->link_list);
1475                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1476                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1477                         continue;
1478                 }
1479
1480                 list_del_init(&req->link_list);
1481                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1482                         nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1483                 *nxtptr = nxt;
1484                 break;
1485         }
1486
1487         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1488         if (wake_ev)
1489                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1494  */
1495 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1496 {
1497         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1498         unsigned long flags;
1499
1500         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1501
1502         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1503                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1504                                                 struct io_kiocb, link_list);
1505
1506                 list_del_init(&link->link_list);
1507                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1508
1509                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1510                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1511                         io_link_cancel_timeout(link);
1512                 } else {
1513                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1514                         __io_double_put_req(link);
1515                 }
1516                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1517         }
1518
1519         io_commit_cqring(ctx);
1520         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1521         io_cqring_ev_posted(ctx);
1522 }
1523
1524 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1525 {
1526         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1527                 return;
1528
1529         /*
1530          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1531          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1532          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1533          * of the chain.
1534          */
1535         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1536                 io_fail_links(req);
1537         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1538                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1539                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1540                 unsigned long flags;
1541
1542                 /*
1543                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1544                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1545                  * protect against that.
1546                  */
1547                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1548                 io_req_link_next(req, nxt);
1549                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1550         } else {
1551                 io_req_link_next(req, nxt);
1552         }
1553 }
1554
1555 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1556 {
1557         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1558
1559         io_req_find_next(req, &nxt);
1560         __io_free_req(req);
1561
1562         if (nxt)
1563                 io_queue_async_work(nxt);
1564 }
1565
1566 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
1567 {
1568         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
1569         struct io_kiocb *link;
1570
1571         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1572         io_queue_linked_timeout(link);
1573         io_wq_submit_work(workptr);
1574 }
1575
1576 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
1577 {
1578         struct io_kiocb *link;
1579         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[nxt->opcode];
1580
1581         if ((nxt->flags & REQ_F_ISREG) && def->hash_reg_file)
1582                 io_wq_hash_work(&nxt->work, file_inode(nxt->file));
1583
1584         *workptr = &nxt->work;
1585         link = io_prep_linked_timeout(nxt);
1586         if (link)
1587                 nxt->work.func = io_link_work_cb;
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1592  * was the last reference to this request.
1593  */
1594 __attribute__((nonnull))
1595 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1596 {
1597         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1598                 io_req_find_next(req, nxtptr);
1599                 __io_free_req(req);
1600         }
1601 }
1602
1603 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1604 {
1605         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1606                 io_free_req(req);
1607 }
1608
1609 static void io_steal_work(struct io_kiocb *req,
1610                           struct io_wq_work **workptr)
1611 {
1612         /*
1613          * It's in an io-wq worker, so there always should be at least
1614          * one reference, which will be dropped in io_put_work() just
1615          * after the current handler returns.
1616          *
1617          * It also means, that if the counter dropped to 1, then there is
1618          * no asynchronous users left, so it's safe to steal the next work.
1619          */
1620         if (refcount_read(&req->refs) == 1) {
1621                 struct io_kiocb *nxt = NULL;
1622
1623                 io_req_find_next(req, &nxt);
1624                 if (nxt)
1625                         io_wq_assign_next(workptr, nxt);
1626         }
1627 }
1628
1629 /*
1630  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1631  * within the completion handling itself.
1632  */
1633 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1634 {
1635         /* drop both submit and complete references */
1636         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1637                 __io_free_req(req);
1638 }
1639
1640 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1641 {
1642         /* drop both submit and complete references */
1643         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1644                 io_free_req(req);
1645 }
1646
1647 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1648 {
1649         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1650
1651         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1652                 /*
1653                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1654                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1655                  * entries. We cannot safely to it from here.
1656                  */
1657                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1658                         return -1U;
1659
1660                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1661         }
1662
1663         /* See comment at the top of this file */
1664         smp_rmb();
1665         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1666 }
1667
1668 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1669 {
1670         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1671
1672         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1673         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1674 }
1675
1676 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1677 {
1678         if ((req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) || io_is_fallback_req(req))
1679                 return false;
1680
1681         if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) || req->io)
1682                 rb->need_iter++;
1683
1684         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1685         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1686                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1687         return true;
1688 }
1689
1690 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1691 {
1692         struct io_buffer *kbuf;
1693         int cflags;
1694
1695         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1696         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1697         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1698         req->rw.addr = 0;
1699         kfree(kbuf);
1700         return cflags;
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Find and free completed poll iocbs
1705  */
1706 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1707                                struct list_head *done)
1708 {
1709         struct req_batch rb;
1710         struct io_kiocb *req;
1711
1712         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1713         while (!list_empty(done)) {
1714                 int cflags = 0;
1715
1716                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1717                 list_del(&req->list);
1718
1719                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1720                         cflags = io_put_kbuf(req);
1721
1722                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1723                 (*nr_events)++;
1724
1725                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1726                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1727                         io_free_req(req);
1728         }
1729
1730         io_commit_cqring(ctx);
1731         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1732                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1733         io_free_req_many(ctx, &rb);
1734 }
1735
1736 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1737 {
1738         struct io_kiocb *req;
1739
1740         do {
1741                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1742                 list_del(&req->list);
1743                 refcount_inc(&req->refs);
1744                 io_queue_async_work(req);
1745         } while (!list_empty(again));
1746 }
1747
1748 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1749                         long min)
1750 {
1751         struct io_kiocb *req, *tmp;
1752         LIST_HEAD(done);
1753         LIST_HEAD(again);
1754         bool spin;
1755         int ret;
1756
1757         /*
1758          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1759          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1760          */
1761         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1762
1763         ret = 0;
1764         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1765                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1766
1767                 /*
1768                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
1769                  * If we find a request that requires polling, break out
1770                  * and complete those lists first, if we have entries there.
1771                  */
1772                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1773                         list_move_tail(&req->list, &done);
1774                         continue;
1775                 }
1776                 if (!list_empty(&done))
1777                         break;
1778
1779                 if (req->result == -EAGAIN) {
1780                         list_move_tail(&req->list, &again);
1781                         continue;
1782                 }
1783                 if (!list_empty(&again))
1784                         break;
1785
1786                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1787                 if (ret < 0)
1788                         break;
1789
1790                 if (ret && spin)
1791                         spin = false;
1792                 ret = 0;
1793         }
1794
1795         if (!list_empty(&done))
1796                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1797
1798         if (!list_empty(&again))
1799                 io_iopoll_queue(&again);
1800
1801         return ret;
1802 }
1803
1804 /*
1805  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1806  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1807  * as a non-spinning completion check.
1808  */
1809 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1810                                 long min)
1811 {
1812         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1813                 int ret;
1814
1815                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1816                 if (ret < 0)
1817                         return ret;
1818                 if (!min || *nr_events >= min)
1819                         return 0;
1820         }
1821
1822         return 1;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1827  * find and complete them.
1828  */
1829 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1830 {
1831         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1832                 return;
1833
1834         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1835         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1836                 unsigned int nr_events = 0;
1837
1838                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1839
1840                 /*
1841                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1842                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1843                  */
1844                 cond_resched();
1845         }
1846         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1847 }
1848
1849 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1850                            long min)
1851 {
1852         int iters = 0, ret = 0;
1853
1854         /*
1855          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1856          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1857          * that got punted to a workqueue.
1858          */
1859         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1860         do {
1861                 int tmin = 0;
1862
1863                 /*
1864                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1865                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1866                  * already triggered a CQE (eg in error).
1867                  */
1868                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1869                         break;
1870
1871                 /*
1872                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1873                  * application entering polling for a command before it gets
1874                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1875                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1876                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1877                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1878                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1879                  * very same mutex.
1880                  */
1881                 if (!(++iters & 7)) {
1882                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1883                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1884                 }
1885
1886                 if (*nr_events < min)
1887                         tmin = min - *nr_events;
1888
1889                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1890                 if (ret <= 0)
1891                         break;
1892                 ret = 0;
1893         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1894
1895         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1896         return ret;
1897 }
1898
1899 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1900 {
1901         /*
1902          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1903          * thread.
1904          */
1905         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1906                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1907
1908                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1909         }
1910         file_end_write(req->file);
1911 }
1912
1913 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1914 {
1915         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1916                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1917 }
1918
1919 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1920 {
1921         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1922         int cflags = 0;
1923
1924         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1925                 kiocb_end_write(req);
1926
1927         if (res != req->result)
1928                 req_set_fail_links(req);
1929         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1930                 cflags = io_put_kbuf(req);
1931         __io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1932 }
1933
1934 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1935 {
1936         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1937
1938         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1939         io_put_req(req);
1940 }
1941
1942 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1943 {
1944         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1945
1946         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1947                 kiocb_end_write(req);
1948
1949         if (res != req->result)
1950                 req_set_fail_links(req);
1951         req->result = res;
1952         if (res != -EAGAIN)
1953                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1958  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1959  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1960  * accessing the kiocb cookie.
1961  */
1962 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1963 {
1964         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1965
1966         /*
1967          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1968          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1969          * different devices.
1970          */
1971         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1972                 ctx->poll_multi_file = false;
1973         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1974                 struct io_kiocb *list_req;
1975
1976                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1977                                                 list);
1978                 if (list_req->file != req->file)
1979                         ctx->poll_multi_file = true;
1980         }
1981
1982         /*
1983          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1984          * it to the front so we find it first.
1985          */
1986         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1987                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1988         else
1989                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1990
1991         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
1992             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
1993                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1994 }
1995
1996 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1997 {
1998         if (state->file) {
1999                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2000
2001                 if (diff)
2002                         fput_many(state->file, diff);
2003                 state->file = NULL;
2004         }
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2009  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2010  * has more than one submission.
2011  */
2012 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2013 {
2014         if (!state)
2015                 return fget(fd);
2016
2017         if (state->file) {
2018                 if (state->fd == fd) {
2019                         state->used_refs++;
2020                         state->ios_left--;
2021                         return state->file;
2022                 }
2023                 io_file_put(state);
2024         }
2025         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2026         if (!state->file)
2027                 return NULL;
2028
2029         state->fd = fd;
2030         state->has_refs = state->ios_left;
2031         state->used_refs = 1;
2032         state->ios_left--;
2033         return state->file;
2034 }
2035
2036 /*
2037  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2038  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2039  * inline.
2040  */
2041 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
2042 {
2043         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2044
2045         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2046                 return true;
2047         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
2048                 return true;
2049
2050         return false;
2051 }
2052
2053 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2054                       bool force_nonblock)
2055 {
2056         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2057         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2058         unsigned ioprio;
2059         int ret;
2060
2061         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2062                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2063
2064         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2065         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2066                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2067                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2068         }
2069         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2070         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2071         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2072         if (unlikely(ret))
2073                 return ret;
2074
2075         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2076         if (ioprio) {
2077                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2078                 if (ret)
2079                         return ret;
2080
2081                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2082         } else
2083                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2084
2085         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2086         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2087             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
2088                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2089
2090         if (force_nonblock)
2091                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2092
2093         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2094                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2095                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2096                         return -EOPNOTSUPP;
2097
2098                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2099                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2100                 req->result = 0;
2101         } else {
2102                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2103                         return -EINVAL;
2104                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2105         }
2106
2107         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2108         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2109         /* we own ->private, reuse it for the buffer index  / buffer ID */
2110         req->rw.kiocb.private = (void *) (unsigned long)
2111                                         READ_ONCE(sqe->buf_index);
2112         return 0;
2113 }
2114
2115 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2116 {
2117         switch (ret) {
2118         case -EIOCBQUEUED:
2119                 break;
2120         case -ERESTARTSYS:
2121         case -ERESTARTNOINTR:
2122         case -ERESTARTNOHAND:
2123         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2124                 /*
2125                  * We can't just restart the syscall, since previously
2126                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2127                  * IO with EINTR.
2128                  */
2129                 ret = -EINTR;
2130                 /* fall through */
2131         default:
2132                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2133         }
2134 }
2135
2136 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2137 {
2138         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2139
2140         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2141                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2142         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2143                 io_complete_rw(kiocb, ret, 0);
2144         else
2145                 io_rw_done(kiocb, ret);
2146 }
2147
2148 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2149                                struct iov_iter *iter)
2150 {
2151         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2152         size_t len = req->rw.len;
2153         struct io_mapped_ubuf *imu;
2154         unsigned index, buf_index;
2155         size_t offset;
2156         u64 buf_addr;
2157
2158         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2159         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2160                 return -EFAULT;
2161
2162         buf_index = (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
2163         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2164                 return -EFAULT;
2165
2166         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2167         imu = &ctx->user_bufs[index];
2168         buf_addr = req->rw.addr;
2169
2170         /* overflow */
2171         if (buf_addr + len < buf_addr)
2172                 return -EFAULT;
2173         /* not inside the mapped region */
2174         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2175                 return -EFAULT;
2176
2177         /*
2178          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2179          * and advance us to the beginning.
2180          */
2181         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2182         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2183
2184         if (offset) {
2185                 /*
2186                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2187                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2188                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2189                  * we know that:
2190                  *
2191                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2192                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2193                  *    first and last bvec
2194                  *
2195                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2196                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2197                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2198                  * since we can just skip the first segment, which may not
2199                  * be PAGE_SIZE aligned.
2200                  */
2201                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2202
2203                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2204                         iov_iter_advance(iter, offset);
2205                 } else {
2206                         unsigned long seg_skip;
2207
2208                         /* skip first vec */
2209                         offset -= bvec->bv_len;
2210                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2211
2212                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2213                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2214                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2215                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2216                 }
2217         }
2218
2219         return len;
2220 }
2221
2222 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2223 {
2224         if (needs_lock)
2225                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2226 }
2227
2228 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2229 {
2230         /*
2231          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2232          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2233          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2234          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2235          */
2236         if (needs_lock)
2237                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2238 }
2239
2240 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2241                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2242                                           bool needs_lock)
2243 {
2244         struct io_buffer *head;
2245
2246         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2247                 return kbuf;
2248
2249         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2250
2251         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2252
2253         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2254         if (head) {
2255                 if (!list_empty(&head->list)) {
2256                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2257                                                         list);
2258                         list_del(&kbuf->list);
2259                 } else {
2260                         kbuf = head;
2261                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2262                 }
2263                 if (*len > kbuf->len)
2264                         *len = kbuf->len;
2265         } else {
2266                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2267         }
2268
2269         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2270
2271         return kbuf;
2272 }
2273
2274 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2275                                         bool needs_lock)
2276 {
2277         struct io_buffer *kbuf;
2278         int bgid;
2279
2280         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2281         bgid = (int) (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
2282         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2283         if (IS_ERR(kbuf))
2284                 return kbuf;
2285         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2286         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2287         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2288 }
2289
2290 #ifdef CONFIG_COMPAT
2291 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2292                                 bool needs_lock)
2293 {
2294         struct compat_iovec __user *uiov;
2295         compat_ssize_t clen;
2296         void __user *buf;
2297         ssize_t len;
2298
2299         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2300         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2301                 return -EFAULT;
2302         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2303                 return -EFAULT;
2304         if (clen < 0)
2305                 return -EINVAL;
2306
2307         len = clen;
2308         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2309         if (IS_ERR(buf))
2310                 return PTR_ERR(buf);
2311         iov[0].iov_base = buf;
2312         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2313         return 0;
2314 }
2315 #endif
2316
2317 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2318                                       bool needs_lock)
2319 {
2320         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2321         void __user *buf;
2322         ssize_t len;
2323
2324         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2325                 return -EFAULT;
2326
2327         len = iov[0].iov_len;
2328         if (len < 0)
2329                 return -EINVAL;
2330         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2331         if (IS_ERR(buf))
2332                 return PTR_ERR(buf);
2333         iov[0].iov_base = buf;
2334         iov[0].iov_len = len;
2335         return 0;
2336 }
2337
2338 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2339                                     bool needs_lock)
2340 {
2341         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2342                 return 0;
2343         if (!req->rw.len)
2344                 return 0;
2345         else if (req->rw.len > 1)
2346                 return -EINVAL;
2347
2348 #ifdef CONFIG_COMPAT
2349         if (req->ctx->compat)
2350                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2351 #endif
2352
2353         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2354 }
2355
2356 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2357                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2358                                bool needs_lock)
2359 {
2360         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2361         size_t sqe_len = req->rw.len;
2362         ssize_t ret;
2363         u8 opcode;
2364
2365         opcode = req->opcode;
2366         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2367                 *iovec = NULL;
2368                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2369         }
2370
2371         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2372         if (req->rw.kiocb.private && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2373                 return -EINVAL;
2374
2375         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2376                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2377                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2378                         if (IS_ERR(buf)) {
2379                                 *iovec = NULL;
2380                                 return PTR_ERR(buf);
2381                         }
2382                         req->rw.len = sqe_len;
2383                 }
2384
2385                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2386                 *iovec = NULL;
2387                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2388         }
2389
2390         if (req->io) {
2391                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2392
2393                 *iovec = iorw->iov;
2394                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2395                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2396                         *iovec = NULL;
2397                 return iorw->size;
2398         }
2399
2400         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2401                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2402                 if (!ret) {
2403                         ret = (*iovec)->iov_len;
2404                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2405                 }
2406                 *iovec = NULL;
2407                 return ret;
2408         }
2409
2410 #ifdef CONFIG_COMPAT
2411         if (req->ctx->compat)
2412                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2413                                                 iovec, iter);
2414 #endif
2415
2416         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2417 }
2418
2419 /*
2420  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2421  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2422  */
2423 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2424                            struct iov_iter *iter)
2425 {
2426         ssize_t ret = 0;
2427
2428         /*
2429          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2430          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2431          * the kiocb to be handled from an async context.
2432          */
2433         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2434                 return -EOPNOTSUPP;
2435         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2436                 return -EAGAIN;
2437
2438         while (iov_iter_count(iter)) {
2439                 struct iovec iovec;
2440                 ssize_t nr;
2441
2442                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2443                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2444                 } else {
2445                         /* fixed buffers import bvec */
2446                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2447                                                 + iter->iov_offset;
2448                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2449                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2450                 }
2451
2452                 if (rw == READ) {
2453                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2454                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2455                 } else {
2456                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2457                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2458                 }
2459
2460                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2461                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2462
2463                 if (nr < 0) {
2464                         if (!ret)
2465                                 ret = nr;
2466                         break;
2467                 }
2468                 ret += nr;
2469                 if (nr != iovec.iov_len)
2470                         break;
2471                 iov_iter_advance(iter, nr);
2472         }
2473
2474         return ret;
2475 }
2476
2477 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2478                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2479                           struct iov_iter *iter)
2480 {
2481         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2482         req->io->rw.size = io_size;
2483         req->io->rw.iov = iovec;
2484         if (!req->io->rw.iov) {
2485                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2486                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2487                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2488                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2489         } else {
2490                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2491         }
2492 }
2493
2494 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2495 {
2496         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2497         return req->io == NULL;
2498 }
2499
2500 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2501 {
2502         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2503                 return 0;
2504
2505         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2506 }
2507
2508 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2509                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2510                              struct iov_iter *iter)
2511 {
2512         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2513                 return 0;
2514         if (!req->io) {
2515                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2516                         return -ENOMEM;
2517
2518                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2519         }
2520         return 0;
2521 }
2522
2523 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2524                         bool force_nonblock)
2525 {
2526         struct io_async_ctx *io;
2527         struct iov_iter iter;
2528         ssize_t ret;
2529
2530         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2531         if (ret)
2532                 return ret;
2533
2534         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2535                 return -EBADF;
2536
2537         /* either don't need iovec imported or already have it */
2538         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2539                 return 0;
2540
2541         io = req->io;
2542         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2543         req->io = NULL;
2544         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2545         req->io = io;
2546         if (ret < 0)
2547                 return ret;
2548
2549         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2550         return 0;
2551 }
2552
2553 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2554 {
2555         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2556         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2557         struct iov_iter iter;
2558         size_t iov_count;
2559         ssize_t io_size, ret;
2560
2561         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2562         if (ret < 0)
2563                 return ret;
2564
2565         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2566         if (!force_nonblock)
2567                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2568
2569         req->result = 0;
2570         io_size = ret;
2571         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2572                 req->result = io_size;
2573
2574         /*
2575          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2576          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2577          */
2578         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file))
2579                 goto copy_iov;
2580
2581         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2582         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2583         if (!ret) {
2584                 ssize_t ret2;
2585
2586                 if (req->file->f_op->read_iter)
2587                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2588                 else
2589                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2590
2591                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2592                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2593                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2594                 } else {
2595 copy_iov:
2596                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2597                                                 inline_vecs, &iter);
2598                         if (ret)
2599                                 goto out_free;
2600                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2601                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT))
2602                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2603                         return -EAGAIN;
2604                 }
2605         }
2606 out_free:
2607         kfree(iovec);
2608         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2609         return ret;
2610 }
2611
2612 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2613                          bool force_nonblock)
2614 {
2615         struct io_async_ctx *io;
2616         struct iov_iter iter;
2617         ssize_t ret;
2618
2619         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2620         if (ret)
2621                 return ret;
2622
2623         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2624                 return -EBADF;
2625
2626         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2627
2628         /* either don't need iovec imported or already have it */
2629         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2630                 return 0;
2631
2632         io = req->io;
2633         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2634         req->io = NULL;
2635         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2636         req->io = io;
2637         if (ret < 0)
2638                 return ret;
2639
2640         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2641         return 0;
2642 }
2643
2644 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2645 {
2646         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2647         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2648         struct iov_iter iter;
2649         size_t iov_count;
2650         ssize_t ret, io_size;
2651
2652         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2653         if (ret < 0)
2654                 return ret;
2655
2656         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2657         if (!force_nonblock)
2658                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2659
2660         req->result = 0;
2661         io_size = ret;
2662         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2663                 req->result = io_size;
2664
2665         /*
2666          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2667          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2668          */
2669         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file))
2670                 goto copy_iov;
2671
2672         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2673         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2674             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2675                 goto copy_iov;
2676
2677         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2678         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2679         if (!ret) {
2680                 ssize_t ret2;
2681
2682                 /*
2683                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2684                  * which will be released by another thread in
2685                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2686                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2687                  * we return to userspace.
2688                  */
2689                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2690                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2691                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2692                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2693                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2694                 }
2695                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2696
2697                 if (!force_nonblock)
2698                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2699
2700                 if (req->file->f_op->write_iter)
2701                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2702                 else
2703                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2704
2705                 if (!force_nonblock)
2706                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2707
2708                 /*
2709                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2710                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2711                  */
2712                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2713                         ret2 = -EAGAIN;
2714                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2715                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2716                 } else {
2717 copy_iov:
2718                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2719                                                 inline_vecs, &iter);
2720                         if (ret)
2721                                 goto out_free;
2722                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2723                         req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2724                         return -EAGAIN;
2725                 }
2726         }
2727 out_free:
2728         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2729         kfree(iovec);
2730         return ret;
2731 }
2732
2733 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2734 {
2735         struct io_splice* sp = &req->splice;
2736         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
2737         int ret;
2738
2739         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2740                 return 0;
2741
2742         sp->file_in = NULL;
2743         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
2744         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
2745         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
2746         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
2747
2748         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
2749                 return -EINVAL;
2750
2751         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
2752                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2753         if (ret)
2754                 return ret;
2755         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2756
2757         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode))
2758                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2759
2760         return 0;
2761 }
2762
2763 static bool io_splice_punt(struct file *file)
2764 {
2765         if (get_pipe_info(file))
2766                 return false;
2767         if (!io_file_supports_async(file))
2768                 return true;
2769         return !(file->f_flags & O_NONBLOCK);
2770 }
2771
2772 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2773 {
2774         struct io_splice *sp = &req->splice;
2775         struct file *in = sp->file_in;
2776         struct file *out = sp->file_out;
2777         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2778         loff_t *poff_in, *poff_out;
2779         long ret;
2780
2781         if (force_nonblock) {
2782                 if (io_splice_punt(in) || io_splice_punt(out))
2783                         return -EAGAIN;
2784                 flags |= SPLICE_F_NONBLOCK;
2785         }
2786
2787         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
2788         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
2789         ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
2790         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
2791                 return -EAGAIN;
2792
2793         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2794         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2795
2796         io_cqring_add_event(req, ret);
2797         if (ret != sp->len)
2798                 req_set_fail_links(req);
2799         io_put_req(req);
2800         return 0;
2801 }
2802
2803 /*
2804  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2805  */
2806 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2807 {
2808         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2809
2810         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2811                 return -EINVAL;
2812
2813         io_cqring_add_event(req, 0);
2814         io_put_req(req);
2815         return 0;
2816 }
2817
2818 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2819 {
2820         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2821
2822         if (!req->file)
2823                 return -EBADF;
2824
2825         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2826                 return -EINVAL;
2827         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2828                 return -EINVAL;
2829
2830         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2831         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2832                 return -EINVAL;
2833
2834         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2835         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2836         return 0;
2837 }
2838
2839 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2840 {
2841         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2842                 req_set_fail_links(req);
2843                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2844                 io_put_req(req);
2845                 return true;
2846         }
2847
2848         return false;
2849 }
2850
2851 static void __io_fsync(struct io_kiocb *req)
2852 {
2853         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2854         int ret;
2855
2856         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2857                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2858                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2859         if (ret < 0)
2860                 req_set_fail_links(req);
2861         io_cqring_add_event(req, ret);
2862         io_put_req(req);
2863 }
2864
2865 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2866 {
2867         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2868
2869         if (io_req_cancelled(req))
2870                 return;
2871         __io_fsync(req);
2872         io_steal_work(req, workptr);
2873 }
2874
2875 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2876 {
2877         /* fsync always requires a blocking context */
2878         if (force_nonblock) {
2879                 req->work.func = io_fsync_finish;
2880                 return -EAGAIN;
2881         }
2882         __io_fsync(req);
2883         return 0;
2884 }
2885
2886 static void __io_fallocate(struct io_kiocb *req)
2887 {
2888         int ret;
2889
2890         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2891         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2892                                 req->sync.len);
2893         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2894         if (ret < 0)
2895                 req_set_fail_links(req);
2896         io_cqring_add_event(req, ret);
2897         io_put_req(req);
2898 }
2899
2900 static void io_fallocate_finish(struct io_wq_work **workptr)
2901 {
2902         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2903
2904         if (io_req_cancelled(req))
2905                 return;
2906         __io_fallocate(req);
2907         io_steal_work(req, workptr);
2908 }
2909
2910 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2911                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2912 {
2913         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2914                 return -EINVAL;
2915
2916         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2917         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2918         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2919         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2920         return 0;
2921 }
2922
2923 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2924 {
2925         /* fallocate always requiring blocking context */
2926         if (force_nonblock) {
2927                 req->work.func = io_fallocate_finish;
2928                 return -EAGAIN;
2929         }
2930
2931         __io_fallocate(req);
2932         return 0;
2933 }
2934
2935 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2936 {
2937         const char __user *fname;
2938         int ret;
2939
2940         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2941                 return -EINVAL;
2942         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
2943                 return -EBADF;
2944         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2945                 return 0;
2946
2947         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2948         req->open.how.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2949         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2950         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
2951         if (force_o_largefile())
2952                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2953
2954         req->open.filename = getname(fname);
2955         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2956                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2957                 req->open.filename = NULL;
2958                 return ret;
2959         }
2960
2961         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
2962         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2963         return 0;
2964 }
2965
2966 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2967 {
2968         struct open_how __user *how;
2969         const char __user *fname;
2970         size_t len;
2971         int ret;
2972
2973         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2974                 return -EINVAL;
2975         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
2976                 return -EBADF;
2977         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2978                 return 0;
2979
2980         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2981         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2982         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2983         len = READ_ONCE(sqe->len);
2984
2985         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
2986                 return -EINVAL;
2987
2988         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
2989                                         len);
2990         if (ret)
2991                 return ret;
2992
2993         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
2994                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2995
2996         req->open.filename = getname(fname);
2997         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2998                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2999                 req->open.filename = NULL;
3000                 return ret;
3001         }
3002
3003         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3004         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3005         return 0;
3006 }
3007
3008 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3009 {
3010         struct open_flags op;
3011         struct file *file;
3012         int ret;
3013
3014         if (force_nonblock)
3015                 return -EAGAIN;
3016
3017         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3018         if (ret)
3019                 goto err;
3020
3021         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3022         if (ret < 0)
3023                 goto err;
3024
3025         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3026         if (IS_ERR(file)) {
3027                 put_unused_fd(ret);
3028                 ret = PTR_ERR(file);
3029         } else {
3030                 fsnotify_open(file);
3031                 fd_install(ret, file);
3032         }
3033 err:
3034         putname(req->open.filename);
3035         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3036         if (ret < 0)
3037                 req_set_fail_links(req);
3038         io_cqring_add_event(req, ret);
3039         io_put_req(req);
3040         return 0;
3041 }
3042
3043 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3044 {
3045         req->open.how = build_open_how(req->open.how.flags, req->open.how.mode);
3046         return io_openat2(req, force_nonblock);
3047 }
3048
3049 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3050                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3051 {
3052         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3053         u64 tmp;
3054
3055         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3056                 return -EINVAL;
3057
3058         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3059         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3060                 return -EINVAL;
3061
3062         memset(p, 0, sizeof(*p));
3063         p->nbufs = tmp;
3064         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3065         return 0;
3066 }
3067
3068 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3069                                int bgid, unsigned nbufs)
3070 {
3071         unsigned i = 0;
3072
3073         /* shouldn't happen */
3074         if (!nbufs)
3075                 return 0;
3076
3077         /* the head kbuf is the list itself */
3078         while (!list_empty(&buf->list)) {
3079                 struct io_buffer *nxt;
3080
3081                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3082                 list_del(&nxt->list);
3083                 kfree(nxt);
3084                 if (++i == nbufs)
3085                         return i;
3086         }
3087         i++;
3088         kfree(buf);
3089         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3090
3091         return i;
3092 }
3093
3094 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3095 {
3096         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3097         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3098         struct io_buffer *head;
3099         int ret = 0;
3100
3101         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3102
3103         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3104
3105         ret = -ENOENT;
3106         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3107         if (head)
3108                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3109
3110         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3111         if (ret < 0)
3112                 req_set_fail_links(req);
3113         io_cqring_add_event(req, ret);
3114         io_put_req(req);
3115         return 0;
3116 }
3117
3118 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3119                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3120 {
3121         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3122         u64 tmp;
3123
3124         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3125                 return -EINVAL;
3126
3127         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3128         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3129                 return -E2BIG;
3130         p->nbufs = tmp;
3131         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3132         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3133
3134         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), p->len))
3135                 return -EFAULT;
3136
3137         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3138         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3139         if (tmp > USHRT_MAX)
3140                 return -E2BIG;
3141         p->bid = tmp;
3142         return 0;
3143 }
3144
3145 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3146 {
3147         struct io_buffer *buf;
3148         u64 addr = pbuf->addr;
3149         int i, bid = pbuf->bid;
3150
3151         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3152                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3153                 if (!buf)
3154                         break;
3155
3156                 buf->addr = addr;
3157                 buf->len = pbuf->len;
3158                 buf->bid = bid;
3159                 addr += pbuf->len;
3160                 bid++;
3161                 if (!*head) {
3162                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3163                         *head = buf;
3164                 } else {
3165                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3166                 }
3167         }
3168
3169         return i ? i : -ENOMEM;
3170 }
3171
3172 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3173 {
3174         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3175         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3176         struct io_buffer *head, *list;
3177         int ret = 0;
3178
3179         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3180
3181         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3182
3183         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3184
3185         ret = io_add_buffers(p, &head);
3186         if (ret < 0)
3187                 goto out;
3188
3189         if (!list) {
3190                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3191                                         GFP_KERNEL);
3192                 if (ret < 0) {
3193                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3194                         goto out;
3195                 }
3196         }
3197 out:
3198         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3199         if (ret < 0)
3200                 req_set_fail_links(req);
3201         io_cqring_add_event(req, ret);
3202         io_put_req(req);
3203         return 0;
3204 }
3205
3206 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3207                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3208 {
3209 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3210         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3211                 return -EINVAL;
3212
3213         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3214         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3215         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3216
3217         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3218                 struct epoll_event __user *ev;
3219
3220                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3221                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3222                         return -EFAULT;
3223         }
3224
3225         return 0;
3226 #else
3227         return -EOPNOTSUPP;
3228 #endif
3229 }
3230
3231 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3232 {
3233 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3234         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3235         int ret;
3236
3237         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3238         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3239                 return -EAGAIN;
3240
3241         if (ret < 0)
3242                 req_set_fail_links(req);
3243         io_cqring_add_event(req, ret);
3244         io_put_req(req);
3245         return 0;
3246 #else
3247         return -EOPNOTSUPP;
3248 #endif
3249 }
3250
3251 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3252 {
3253 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3254         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3255                 return -EINVAL;
3256
3257         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3258         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3259         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3260         return 0;
3261 #else
3262         return -EOPNOTSUPP;
3263 #endif
3264 }
3265
3266 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3267 {
3268 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3269         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3270         int ret;
3271
3272         if (force_nonblock)
3273                 return -EAGAIN;
3274
3275         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3276         if (ret < 0)
3277                 req_set_fail_links(req);
3278         io_cqring_add_event(req, ret);
3279         io_put_req(req);
3280         return 0;
3281 #else
3282         return -EOPNOTSUPP;
3283 #endif
3284 }
3285
3286 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3287 {
3288         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3289                 return -EINVAL;
3290
3291         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3292         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3293         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3294         return 0;
3295 }
3296
3297 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3298 {
3299         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3300         int ret;
3301
3302         if (force_nonblock) {
3303                 switch (fa->advice) {
3304                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3305                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3306                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3307                         break;
3308                 default:
3309                         return -EAGAIN;
3310                 }
3311         }
3312
3313         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3314         if (ret < 0)
3315                 req_set_fail_links(req);
3316         io_cqring_add_event(req, ret);
3317         io_put_req(req);
3318         return 0;
3319 }
3320
3321 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3322 {
3323         const char __user *fname;
3324         unsigned lookup_flags;
3325         int ret;
3326
3327         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3328                 return -EINVAL;
3329         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3330                 return -EBADF;
3331         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3332                 return 0;
3333
3334         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3335         req->open.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3336         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3337         req->open.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3338         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3339
3340         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, req->open.how.flags))
3341                 return -EINVAL;
3342
3343         req->open.filename = getname_flags(fname, lookup_flags, NULL);
3344         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3345                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3346                 req->open.filename = NULL;
3347                 return ret;
3348         }
3349
3350         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3351         return 0;
3352 }
3353
3354 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3355 {
3356         struct io_open *ctx = &req->open;
3357         unsigned lookup_flags;
3358         struct path path;
3359         struct kstat stat;
3360         int ret;
3361
3362         if (force_nonblock) {
3363                 /* only need file table for an actual valid fd */
3364                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3365                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3366                 return -EAGAIN;
3367         }
3368
3369         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, ctx->how.flags))
3370                 return -EINVAL;
3371
3372 retry:
3373         /* filename_lookup() drops it, keep a reference */
3374         ctx->filename->refcnt++;
3375
3376         ret = filename_lookup(ctx->dfd, ctx->filename, lookup_flags, &path,
3377                                 NULL);
3378         if (ret)
3379                 goto err;
3380
3381         ret = vfs_getattr(&path, &stat, ctx->mask, ctx->how.flags);
3382         path_put(&path);
3383         if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
3384                 lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
3385                 goto retry;
3386         }
3387         if (!ret)
3388                 ret = cp_statx(&stat, ctx->buffer);
3389 err:
3390         putname(ctx->filename);
3391         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3392         if (ret < 0)
3393                 req_set_fail_links(req);
3394         io_cqring_add_event(req, ret);
3395         io_put_req(req);
3396         return 0;
3397 }
3398
3399 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3400 {
3401         /*
3402          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3403          * leave the 'file' in an undeterminate state.
3404          */
3405         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3406
3407         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3408             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3409                 return -EINVAL;
3410         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3411                 return -EBADF;
3412
3413         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3414         if (req->file->f_op == &io_uring_fops ||
3415             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3416                 return -EBADF;
3417
3418         return 0;
3419 }
3420
3421 /* only called when __close_fd_get_file() is done */
3422 static void __io_close_finish(struct io_kiocb *req)
3423 {
3424         int ret;
3425
3426         ret = filp_close(req->close.put_file, req->work.files);
3427         if (ret < 0)
3428                 req_set_fail_links(req);
3429         io_cqring_add_event(req, ret);
3430         fput(req->close.put_file);
3431         io_put_req(req);
3432 }
3433
3434 static void io_close_finish(struct io_wq_work **workptr)
3435 {
3436         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3437
3438         /* not cancellable, don't do io_req_cancelled() */
3439         __io_close_finish(req);
3440         io_steal_work(req, workptr);
3441 }
3442
3443 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3444 {
3445         int ret;
3446
3447         req->close.put_file = NULL;
3448         ret = __close_fd_get_file(req->close.fd, &req->close.put_file);
3449         if (ret < 0)
3450                 return ret;
3451
3452         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3453         if (req->close.put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3454                 /* submission ref will be dropped, take it for async */
3455                 refcount_inc(&req->refs);
3456
3457                 req->work.func = io_close_finish;
3458                 /*
3459                  * Do manual async queue here to avoid grabbing files - we don't
3460                  * need the files, and it'll cause io_close_finish() to close
3461                  * the file again and cause a double CQE entry for this request
3462                  */
3463                 io_queue_async_work(req);
3464                 return 0;
3465         }
3466
3467         /*
3468          * No ->flush(), safely close from here and just punt the
3469          * fput() to async context.
3470          */
3471         __io_close_finish(req);
3472         return 0;
3473 }
3474
3475 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3476 {
3477         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3478
3479         if (!req->file)
3480                 return -EBADF;
3481
3482         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3483                 return -EINVAL;
3484         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3485                 return -EINVAL;
3486
3487         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3488         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3489         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 static void __io_sync_file_range(struct io_kiocb *req)
3494 {
3495         int ret;
3496
3497         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3498                                 req->sync.flags);
3499         if (ret < 0)
3500                 req_set_fail_links(req);
3501         io_cqring_add_event(req, ret);
3502         io_put_req(req);
3503 }
3504
3505
3506 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
3507 {
3508         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3509
3510         if (io_req_cancelled(req))
3511                 return;
3512         __io_sync_file_range(req);
3513         io_put_req(req); /* put submission ref */
3514 }
3515
3516 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3517 {
3518         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3519         if (force_nonblock) {
3520                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
3521                 return -EAGAIN;
3522         }
3523
3524         __io_sync_file_range(req);
3525         return 0;
3526 }
3527
3528 #if defined(CONFIG_NET)
3529 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3530                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3531 {
3532         if (req->io)
3533                 return -EAGAIN;
3534         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3535                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3536                         kfree(kmsg->iov);
3537                 return -ENOMEM;
3538         }
3539         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3540         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3541         return -EAGAIN;
3542 }
3543
3544 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3545 {
3546         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3547         struct io_async_ctx *io = req->io;
3548         int ret;
3549
3550         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3551         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3552         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3553
3554 #ifdef CONFIG_COMPAT
3555         if (req->ctx->compat)
3556                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3557 #endif
3558
3559         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3560                 return 0;
3561         /* iovec is already imported */
3562         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3563                 return 0;
3564
3565         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3566         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3567                                         &io->msg.iov);
3568         if (!ret)
3569                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3570         return ret;
3571 }
3572
3573 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3574 {
3575         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3576         struct socket *sock;
3577         int ret;
3578
3579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3580                 return -EINVAL;
3581
3582         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3583         if (sock) {
3584                 struct io_async_ctx io;
3585                 unsigned flags;
3586
3587                 if (req->io) {
3588                         kmsg = &req->io->msg;
3589                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3590                         /* if iov is set, it's allocated already */
3591                         if (!kmsg->iov)
3592                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3593                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3594                 } else {
3595                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3596
3597                         kmsg = &io.msg;
3598                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3599
3600                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3601                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3602                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3603                         if (ret)
3604                                 return ret;
3605                 }
3606
3607                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3608                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3609                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3610                 else if (force_nonblock)
3611                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3612
3613                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3614                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3615                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3616                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3617                         ret = -EINTR;
3618         }
3619
3620         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3621                 kfree(kmsg->iov);
3622         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3623         io_cqring_add_event(req, ret);
3624         if (ret < 0)
3625                 req_set_fail_links(req);
3626         io_put_req(req);
3627         return 0;
3628 }
3629
3630 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3631 {
3632         struct socket *sock;
3633         int ret;
3634
3635         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3636                 return -EINVAL;
3637
3638         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3639         if (sock) {
3640                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3641                 struct msghdr msg;
3642                 struct iovec iov;
3643                 unsigned flags;
3644
3645                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3646                                                 &msg.msg_iter);
3647                 if (ret)
3648                         return ret;
3649
3650                 msg.msg_name = NULL;
3651                 msg.msg_control = NULL;
3652                 msg.msg_controllen = 0;
3653                 msg.msg_namelen = 0;
3654
3655                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3656                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3657                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3658                 else if (force_nonblock)
3659                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3660
3661                 msg.msg_flags = flags;
3662                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3663                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3664                         return -EAGAIN;
3665                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3666                         ret = -EINTR;
3667         }
3668
3669         io_cqring_add_event(req, ret);
3670         if (ret < 0)
3671                 req_set_fail_links(req);
3672         io_put_req(req);
3673         return 0;
3674 }
3675
3676 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3677 {
3678         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3679         struct iovec __user *uiov;
3680         size_t iov_len;
3681         int ret;
3682
3683         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
3684                                         &uiov, &iov_len);
3685         if (ret)
3686                 return ret;
3687
3688         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3689                 if (iov_len > 1)
3690                         return -EINVAL;
3691                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3692                         return -EFAULT;
3693                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3694                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
3695                                 sr->len);
3696                 io->msg.iov = NULL;
3697         } else {
3698                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
3699                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
3700                 if (ret > 0)
3701                         ret = 0;
3702         }
3703
3704         return ret;
3705 }
3706
3707 #ifdef CONFIG_COMPAT
3708 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3709                                         struct io_async_ctx *io)
3710 {
3711         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
3712         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3713         struct compat_iovec __user *uiov;
3714         compat_uptr_t ptr;
3715         compat_size_t len;
3716         int ret;
3717
3718         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
3719         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
3720                                         &ptr, &len);
3721         if (ret)
3722                 return ret;
3723
3724         uiov = compat_ptr(ptr);
3725         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3726                 compat_ssize_t clen;
3727
3728                 if (len > 1)
3729                         return -EINVAL;
3730                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3731                         return -EFAULT;
3732                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3733                         return -EFAULT;
3734                 if (clen < 0)
3735                         return -EINVAL;
3736                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3737                 io->msg.iov = NULL;
3738         } else {
3739                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
3740                                                 &io->msg.iov,
3741                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
3742                 if (ret < 0)
3743                         return ret;
3744         }
3745
3746         return 0;
3747 }
3748 #endif
3749
3750 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3751 {
3752         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3753
3754 #ifdef CONFIG_COMPAT
3755         if (req->ctx->compat)
3756                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3757 #endif
3758
3759         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3760 }
3761
3762 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
3763                                                int *cflags, bool needs_lock)
3764 {
3765         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3766         struct io_buffer *kbuf;
3767
3768         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3769                 return NULL;
3770
3771         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
3772         if (IS_ERR(kbuf))
3773                 return kbuf;
3774
3775         sr->kbuf = kbuf;
3776         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3777
3778         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
3779         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
3780         return kbuf;
3781 }
3782
3783 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3784                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3785 {
3786         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3787         struct io_async_ctx *io = req->io;
3788         int ret;
3789
3790         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3791         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3792         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3793         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3794
3795 #ifdef CONFIG_COMPAT
3796         if (req->ctx->compat)
3797                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3798 #endif
3799
3800         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3801                 return 0;
3802         /* iovec is already imported */
3803         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3804                 return 0;
3805
3806         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3807         if (!ret)
3808                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3809         return ret;
3810 }
3811
3812 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3813 {
3814         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3815         struct socket *sock;
3816         int ret, cflags = 0;
3817
3818         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3819                 return -EINVAL;
3820
3821         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3822         if (sock) {
3823                 struct io_buffer *kbuf;
3824                 struct io_async_ctx io;
3825                 unsigned flags;
3826
3827                 if (req->io) {
3828                         kmsg = &req->io->msg;
3829                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3830                         /* if iov is set, it's allocated already */
3831                         if (!kmsg->iov)
3832                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3833                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3834                 } else {
3835                         kmsg = &io.msg;
3836                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3837
3838                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
3839                         if (ret)
3840                                 return ret;
3841                 }
3842
3843                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3844                 if (IS_ERR(kbuf)) {
3845                         return PTR_ERR(kbuf);
3846                 } else if (kbuf) {
3847                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3848                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
3849                                         1, req->sr_msg.len);
3850                 }
3851
3852                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3853                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3854                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3855                 else if (force_nonblock)
3856                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3857
3858                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3859                                                 kmsg->uaddr, flags);
3860                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3861                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3862                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3863                         ret = -EINTR;
3864         }
3865
3866         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3867                 kfree(kmsg->iov);
3868         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3869         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3870         if (ret < 0)
3871                 req_set_fail_links(req);
3872         io_put_req(req);
3873         return 0;
3874 }
3875
3876 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3877 {
3878         struct io_buffer *kbuf = NULL;
3879         struct socket *sock;
3880         int ret, cflags = 0;
3881
3882         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3883                 return -EINVAL;
3884
3885         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3886         if (sock) {
3887                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3888                 void __user *buf = sr->buf;
3889                 struct msghdr msg;
3890                 struct iovec iov;
3891                 unsigned flags;
3892
3893                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3894                 if (IS_ERR(kbuf))
3895                         return PTR_ERR(kbuf);
3896                 else if (kbuf)
3897                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3898
3899                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
3900                                                 &msg.msg_iter);
3901                 if (ret) {
3902                         kfree(kbuf);
3903                         return ret;
3904                 }
3905
3906                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3907                 msg.msg_name = NULL;
3908                 msg.msg_control = NULL;
3909                 msg.msg_controllen = 0;
3910                 msg.msg_namelen = 0;
3911                 msg.msg_iocb = NULL;
3912                 msg.msg_flags = 0;
3913
3914                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3915                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3916                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3917                 else if (force_nonblock)
3918                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3919
3920                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3921                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3922                         return -EAGAIN;
3923                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3924                         ret = -EINTR;
3925         }
3926
3927         kfree(kbuf);
3928         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3929         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3930         if (ret < 0)
3931                 req_set_fail_links(req);
3932         io_put_req(req);
3933         return 0;
3934 }
3935
3936 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3937 {
3938         struct io_accept *accept = &req->accept;
3939
3940         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3941                 return -EINVAL;
3942         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3943                 return -EINVAL;
3944
3945         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3946         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3947         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3948         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3949         return 0;
3950 }
3951
3952 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3953 {
3954         struct io_accept *accept = &req->accept;
3955         unsigned file_flags;
3956         int ret;
3957
3958         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3959         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3960                                         accept->addr_len, accept->flags,
3961                                         accept->nofile);
3962         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3963                 return -EAGAIN;
3964         if (ret == -ERESTARTSYS)
3965                 ret = -EINTR;
3966         if (ret < 0)
3967                 req_set_fail_links(req);
3968         io_cqring_add_event(req, ret);
3969         io_put_req(req);
3970         return 0;
3971 }
3972
3973 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
3974 {
3975         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3976
3977         if (io_req_cancelled(req))
3978                 return;
3979         __io_accept(req, false);
3980         io_steal_work(req, workptr);
3981 }
3982
3983 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3984 {
3985         int ret;
3986
3987         ret = __io_accept(req, force_nonblock);
3988         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
3989                 req->work.func = io_accept_finish;
3990                 return -EAGAIN;
3991         }
3992         return 0;
3993 }
3994
3995 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3996 {
3997         struct io_connect *conn = &req->connect;
3998         struct io_async_ctx *io = req->io;
3999
4000         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4001                 return -EINVAL;
4002         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4003                 return -EINVAL;
4004
4005         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4006         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4007
4008         if (!io)
4009                 return 0;
4010
4011         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4012                                         &io->connect.address);
4013 }
4014
4015 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4016 {
4017         struct io_async_ctx __io, *io;
4018         unsigned file_flags;
4019         int ret;
4020
4021         if (req->io) {
4022                 io = req->io;
4023         } else {
4024                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4025                                                 req->connect.addr_len,
4026                                                 &__io.connect.address);
4027                 if (ret)
4028                         goto out;
4029                 io = &__io;
4030         }
4031
4032         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4033
4034         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4035                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4036         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4037                 if (req->io)
4038                         return -EAGAIN;
4039                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4040                         ret = -ENOMEM;
4041                         goto out;
4042                 }
4043                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4044                 return -EAGAIN;
4045         }
4046         if (ret == -ERESTARTSYS)
4047                 ret = -EINTR;
4048 out:
4049         if (ret < 0)
4050                 req_set_fail_links(req);
4051         io_cqring_add_event(req, ret);
4052         io_put_req(req);
4053         return 0;
4054 }
4055 #else /* !CONFIG_NET */
4056 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4057 {
4058         return -EOPNOTSUPP;
4059 }
4060
4061 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4062 {
4063         return -EOPNOTSUPP;
4064 }
4065
4066 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4067 {
4068         return -EOPNOTSUPP;
4069 }
4070
4071 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4072                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4073 {
4074         return -EOPNOTSUPP;
4075 }
4076
4077 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4078 {
4079         return -EOPNOTSUPP;
4080 }
4081
4082 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4083 {
4084         return -EOPNOTSUPP;
4085 }
4086
4087 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4088 {
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 }
4091
4092 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4093 {
4094         return -EOPNOTSUPP;
4095 }
4096
4097 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4098 {
4099         return -EOPNOTSUPP;
4100 }
4101
4102 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4103 {
4104         return -EOPNOTSUPP;
4105 }
4106 #endif /* CONFIG_NET */
4107
4108 struct io_poll_table {
4109         struct poll_table_struct pt;
4110         struct io_kiocb *req;
4111         int error;
4112 };
4113
4114 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4115                             struct wait_queue_head *head)
4116 {
4117         if (unlikely(poll->head)) {
4118                 pt->error = -EINVAL;
4119                 return;
4120         }
4121
4122         pt->error = 0;
4123         poll->head = head;
4124         add_wait_queue(head, &poll->wait);
4125 }
4126
4127 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4128                                struct poll_table_struct *p)
4129 {
4130         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4131
4132         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4133 }
4134
4135 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4136                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4137 {
4138         struct task_struct *tsk;
4139         int ret;
4140
4141         /* for instances that support it check for an event match first: */
4142         if (mask && !(mask & poll->events))
4143                 return 0;
4144
4145         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4146
4147         list_del_init(&poll->wait.entry);
4148
4149         tsk = req->task;
4150         req->result = mask;
4151         init_task_work(&req->task_work, func);
4152         /*
4153          * If this fails, then the task is exiting. Punt to one of the io-wq
4154          * threads to ensure the work gets run, we can't always rely on exit
4155          * cancelation taking care of this.
4156          */
4157         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
4158         if (unlikely(ret)) {
4159                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4160                 task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
4161         }
4162         wake_up_process(tsk);
4163         return 1;
4164 }
4165
4166 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4167         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4168 {
4169         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4170
4171         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4172                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4173
4174                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4175         }
4176
4177         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4178         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4179                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4180                 return true;
4181         }
4182
4183         return false;
4184 }
4185
4186 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4187 {
4188         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4189         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4190         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4191         bool canceled;
4192
4193         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4194
4195         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4196                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4197                 return;
4198         }
4199
4200         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4201                 hash_del(&req->hash_node);
4202
4203         canceled = READ_ONCE(apoll->poll.canceled);
4204         if (canceled) {
4205                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4206                 io_commit_cqring(ctx);
4207         }
4208
4209         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4210
4211         /* restore ->work in case we need to retry again */
4212         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4213
4214         if (canceled) {
4215                 kfree(apoll);
4216                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4217                 req_set_fail_links(req);
4218                 io_double_put_req(req);
4219                 return;
4220         }
4221
4222         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4223         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4224         __io_queue_sqe(req, NULL);
4225         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4226
4227         kfree(apoll);
4228 }
4229
4230 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4231                         void *key)
4232 {
4233         struct io_kiocb *req = wait->private;
4234         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4235
4236         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4237                                         key_to_poll(key));
4238
4239         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4240 }
4241
4242 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4243 {
4244         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4245         struct hlist_head *list;
4246
4247         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4248         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4249 }
4250
4251 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4252                                       struct io_poll_iocb *poll,
4253                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4254                                       wait_queue_func_t wake_func)
4255         __acquires(&ctx->completion_lock)
4256 {
4257         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4258         bool cancel = false;
4259
4260         poll->file = req->file;
4261         poll->head = NULL;
4262         poll->done = poll->canceled = false;
4263         poll->events = mask;
4264
4265         ipt->pt._key = mask;
4266         ipt->req = req;
4267         ipt->error = -EINVAL;
4268
4269         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4270         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4271         poll->wait.private = req;
4272
4273         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4274
4275         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4276         if (likely(poll->head)) {
4277                 spin_lock(&poll->head->lock);
4278                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4279                         if (ipt->error)
4280                                 cancel = true;
4281                         ipt->error = 0;
4282                         mask = 0;
4283                 }
4284                 if (mask || ipt->error)
4285                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4286                 else if (cancel)
4287                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4288                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4289                         io_poll_req_insert(req);
4290                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4291         }
4292
4293         return mask;
4294 }
4295
4296 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4297 {
4298         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4299         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4300         struct async_poll *apoll;
4301         struct io_poll_table ipt;
4302         __poll_t mask, ret;
4303
4304         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4305                 return false;
4306         if (req->flags & (REQ_F_MUST_PUNT | REQ_F_POLLED))
4307                 return false;
4308         if (!def->pollin && !def->pollout)
4309                 return false;
4310
4311         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4312         if (unlikely(!apoll))
4313                 return false;
4314
4315         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4316         memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4317
4318         get_task_struct(current);
4319         req->task = current;
4320         req->apoll = apoll;
4321         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4322
4323         mask = 0;
4324         if (def->pollin)
4325                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4326         if (def->pollout)
4327                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4328         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4329
4330         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4331
4332         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4333                                         io_async_wake);
4334         if (ret) {
4335                 ipt.error = 0;
4336                 apoll->poll.done = true;
4337                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4338                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4339                 kfree(apoll);
4340                 return false;
4341         }
4342         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4343         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4344                                         apoll->poll.events);
4345         return true;
4346 }
4347
4348 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4349                                  struct io_poll_iocb *poll)
4350 {
4351         bool do_complete = false;
4352
4353         spin_lock(&poll->head->lock);
4354         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4355         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4356                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4357                 do_complete = true;
4358         }
4359         spin_unlock(&poll->head->lock);
4360         return do_complete;
4361 }
4362
4363 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4364 {
4365         struct async_poll *apoll = NULL;
4366         bool do_complete;
4367
4368         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4369                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4370         } else {
4371                 apoll = req->apoll;
4372                 /* non-poll requests have submit ref still */
4373                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->apoll->poll);
4374                 if (do_complete)
4375                         io_put_req(req);
4376         }
4377
4378         hash_del(&req->hash_node);
4379
4380         if (do_complete && apoll) {
4381                 /*
4382                  * restore ->work because we need to call io_req_work_drop_env.
4383                  */
4384                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4385                 kfree(apoll);
4386         }
4387
4388         if (do_complete) {
4389                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4390                 io_commit_cqring(req->ctx);
4391                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4392                 io_put_req(req);
4393         }
4394
4395         return do_complete;
4396 }
4397
4398 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4399 {
4400         struct hlist_node *tmp;
4401         struct io_kiocb *req;
4402         int posted = 0, i;
4403
4404         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4405         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4406                 struct hlist_head *list;
4407
4408                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4409                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4410                         posted += io_poll_remove_one(req);
4411         }
4412         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4413
4414         if (posted)
4415                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4416 }
4417
4418 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4419 {
4420         struct hlist_head *list;
4421         struct io_kiocb *req;
4422
4423         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4424         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4425                 if (sqe_addr != req->user_data)
4426                         continue;
4427                 if (io_poll_remove_one(req))
4428                         return 0;
4429                 return -EALREADY;
4430         }
4431
4432         return -ENOENT;
4433 }
4434
4435 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4436                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4437 {
4438         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4439                 return -EINVAL;
4440         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4441             sqe->poll_events)
4442                 return -EINVAL;
4443
4444         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4445         return 0;
4446 }
4447
4448 /*
4449  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4450  * and remove it if found.
4451  */
4452 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4453 {
4454         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4455         u64 addr;
4456         int ret;
4457
4458         addr = req->poll.addr;
4459         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4460         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4461         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4462
4463         io_cqring_add_event(req, ret);
4464         if (ret < 0)
4465                 req_set_fail_links(req);
4466         io_put_req(req);
4467         return 0;
4468 }
4469
4470 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4471 {
4472         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4473
4474         req->poll.done = true;
4475         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4476         io_commit_cqring(ctx);
4477 }
4478
4479 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4480 {
4481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4482         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4483
4484         if (io_poll_rewait(req, poll)) {
4485                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4486                 return;
4487         }
4488
4489         hash_del(&req->hash_node);
4490         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4491         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4492         io_put_req_find_next(req, nxt);
4493         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4494
4495         io_cqring_ev_posted(ctx);
4496 }
4497
4498 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4499 {
4500         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4501         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4502
4503         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4504         if (nxt) {
4505                 struct io_ring_ctx *ctx = nxt->ctx;
4506
4507                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4508                 __io_queue_sqe(nxt, NULL);
4509                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4510         }
4511 }
4512
4513 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4514                         void *key)
4515 {
4516         struct io_kiocb *req = wait->private;
4517         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4518
4519         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4520 }
4521
4522 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4523                                struct poll_table_struct *p)
4524 {
4525         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4526
4527         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4528 }
4529
4530 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4531 {
4532         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4533         u16 events;
4534
4535         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4536                 return -EINVAL;
4537         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4538                 return -EINVAL;
4539         if (!poll->file)
4540                 return -EBADF;
4541
4542         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
4543         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
4544
4545         get_task_struct(current);
4546         req->task = current;
4547         return 0;
4548 }
4549
4550 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4551 {
4552         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4553         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4554         struct io_poll_table ipt;
4555         __poll_t mask;
4556
4557         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4558         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4559         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4560
4561         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4562                                         io_poll_wake);
4563
4564         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4565                 ipt.error = 0;
4566                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4567         }
4568         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4569
4570         if (mask) {
4571                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4572                 io_put_req(req);
4573         }
4574         return ipt.error;
4575 }
4576
4577 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4578 {
4579         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4580                                                 struct io_timeout_data, timer);
4581         struct io_kiocb *req = data->req;
4582         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4583         unsigned long flags;
4584
4585         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4586
4587         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4588         /*
4589          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4590          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4591          */
4592         if (!list_empty(&req->list)) {
4593                 struct io_kiocb *prev;
4594
4595                 /*
4596                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
4597                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
4598                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
4599                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
4600                  */
4601                 prev = req;
4602                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
4603                         prev->sequence++;
4604                 list_del_init(&req->list);
4605         }
4606
4607         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4608         io_commit_cqring(ctx);
4609         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4610
4611         io_cqring_ev_posted(ctx);
4612         req_set_fail_links(req);
4613         io_put_req(req);
4614         return HRTIMER_NORESTART;
4615 }
4616
4617 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4618 {
4619         struct io_kiocb *req;
4620         int ret = -ENOENT;
4621
4622         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
4623                 if (user_data == req->user_data) {
4624                         list_del_init(&req->list);
4625                         ret = 0;
4626                         break;
4627                 }
4628         }
4629
4630         if (ret == -ENOENT)
4631                 return ret;
4632
4633         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
4634         if (ret == -1)
4635                 return -EALREADY;
4636
4637         req_set_fail_links(req);
4638         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4639         io_put_req(req);
4640         return 0;
4641 }
4642
4643 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4644                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4645 {
4646         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4647                 return -EINVAL;
4648         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
4649                 return -EINVAL;
4650
4651         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4652         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4653         if (req->timeout.flags)
4654                 return -EINVAL;
4655
4656         return 0;
4657 }
4658
4659 /*
4660  * Remove or update an existing timeout command
4661  */
4662 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
4663 {
4664         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4665         int ret;
4666
4667         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4668         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
4669
4670         io_cqring_fill_event(req, ret);
4671         io_commit_cqring(ctx);
4672         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4673         io_cqring_ev_posted(ctx);
4674         if (ret < 0)
4675                 req_set_fail_links(req);
4676         io_put_req(req);
4677         return 0;
4678 }
4679
4680 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4681                            bool is_timeout_link)
4682 {
4683         struct io_timeout_data *data;
4684         unsigned flags;
4685
4686         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4687                 return -EINVAL;
4688         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
4689                 return -EINVAL;
4690         if (sqe->off && is_timeout_link)
4691                 return -EINVAL;
4692         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4693         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
4694                 return -EINVAL;
4695
4696         req->timeout.count = READ_ONCE(sqe->off);
4697
4698         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4699                 return -ENOMEM;
4700
4701         data = &req->io->timeout;
4702         data->req = req;
4703         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
4704
4705         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
4706                 return -EFAULT;
4707
4708         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
4709                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
4710         else
4711                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
4712
4713         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
4714         return 0;
4715 }
4716
4717 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
4718 {
4719         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4720         struct io_timeout_data *data;
4721         struct list_head *entry;
4722         unsigned span = 0;
4723         u32 count = req->timeout.count;
4724         u32 seq = req->sequence;
4725
4726         data = &req->io->timeout;
4727
4728         /*
4729          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
4730          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
4731          * a pure timeout request, sequence isn't used.
4732          */
4733         if (!count) {
4734                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
4735                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4736                 entry = ctx->timeout_list.prev;
4737                 goto add;
4738         }
4739
4740         req->sequence = seq + count;
4741
4742         /*
4743          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
4744          * the one we need first.
4745          */
4746         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4747         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
4748                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
4749                 unsigned nxt_seq;
4750                 long long tmp, tmp_nxt;
4751                 u32 nxt_offset = nxt->timeout.count;
4752
4753                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
4754                         continue;
4755
4756                 /*
4757                  * Since seq + count can overflow, use type long
4758                  * long to store it.
4759                  */
4760                 tmp = (long long)seq + count;
4761                 nxt_seq = nxt->sequence - nxt_offset;
4762                 tmp_nxt = (long long)nxt_seq + nxt_offset;
4763
4764                 /*
4765                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
4766                  * once there is some timeout req still be valid.
4767                  */
4768                 if (seq < nxt_seq)
4769                         tmp += UINT_MAX;
4770
4771                 if (tmp > tmp_nxt)
4772                         break;
4773
4774                 /*
4775                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
4776                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
4777                  */
4778                 span++;
4779                 nxt->sequence++;
4780         }
4781         req->sequence -= span;
4782 add:
4783         list_add(&req->list, entry);
4784         data->timer.function = io_timeout_fn;
4785         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
4786         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4787         return 0;
4788 }
4789
4790 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4791 {
4792         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4793
4794         return req->user_data == (unsigned long) data;
4795 }
4796
4797 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4798 {
4799         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4800         int ret = 0;
4801
4802         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
4803         switch (cancel_ret) {
4804         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4805                 ret = 0;
4806                 break;
4807         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4808                 ret = -EALREADY;
4809                 break;
4810         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4811                 ret = -ENOENT;
4812                 break;
4813         }
4814
4815         return ret;
4816 }
4817
4818 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4819                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4820                                      int success_ret)
4821 {
4822         unsigned long flags;
4823         int ret;
4824
4825         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4826         if (ret != -ENOENT) {
4827                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4828                 goto done;
4829         }
4830
4831         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4832         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4833         if (ret != -ENOENT)
4834                 goto done;
4835         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4836 done:
4837         if (!ret)
4838                 ret = success_ret;
4839         io_cqring_fill_event(req, ret);
4840         io_commit_cqring(ctx);
4841         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4842         io_cqring_ev_posted(ctx);
4843
4844         if (ret < 0)
4845                 req_set_fail_links(req);
4846         io_put_req(req);
4847 }
4848
4849 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4850                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4851 {
4852         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4853                 return -EINVAL;
4854         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4855             sqe->cancel_flags)
4856                 return -EINVAL;
4857
4858         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4859         return 0;
4860 }
4861
4862 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
4863 {
4864         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4865
4866         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
4867         return 0;
4868 }
4869
4870 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4871                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4872 {
4873         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4874                 return -EINVAL;
4875
4876         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4877         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4878         if (!req->files_update.nr_args)
4879                 return -EINVAL;
4880         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4881         return 0;
4882 }
4883
4884 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4885 {
4886         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4887         struct io_uring_files_update up;
4888         int ret;
4889
4890         if (force_nonblock)
4891                 return -EAGAIN;
4892
4893         up.offset = req->files_update.offset;
4894         up.fds = req->files_update.arg;
4895
4896         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4897         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4898         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4899
4900         if (ret < 0)
4901                 req_set_fail_links(req);
4902         io_cqring_add_event(req, ret);
4903         io_put_req(req);
4904         return 0;
4905 }
4906
4907 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4908                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4909 {
4910         ssize_t ret = 0;
4911
4912         if (!sqe)
4913                 return 0;
4914
4915         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4916                 ret = io_grab_files(req);
4917                 if (unlikely(ret))
4918                         return ret;
4919         }
4920
4921         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4922
4923         switch (req->opcode) {
4924         case IORING_OP_NOP:
4925                 break;
4926         case IORING_OP_READV:
4927         case IORING_OP_READ_FIXED:
4928         case IORING_OP_READ:
4929                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4930                 break;
4931         case IORING_OP_WRITEV:
4932         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4933         case IORING_OP_WRITE:
4934                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4935                 break;
4936         case IORING_OP_POLL_ADD:
4937                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4938                 break;
4939         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4940                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4941                 break;
4942         case IORING_OP_FSYNC:
4943                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4944                 break;
4945         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4946                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4947                 break;
4948         case IORING_OP_SENDMSG:
4949         case IORING_OP_SEND:
4950                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4951                 break;
4952         case IORING_OP_RECVMSG:
4953         case IORING_OP_RECV:
4954                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4955                 break;
4956         case IORING_OP_CONNECT:
4957                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4958                 break;
4959         case IORING_OP_TIMEOUT:
4960                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4961                 break;
4962         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4963                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4964                 break;
4965         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4966                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4967                 break;
4968         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4969                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4970                 break;
4971         case IORING_OP_ACCEPT:
4972                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
4973                 break;
4974         case IORING_OP_FALLOCATE:
4975                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4976                 break;
4977         case IORING_OP_OPENAT:
4978                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
4979                 break;
4980         case IORING_OP_CLOSE:
4981                 ret = io_close_prep(req, sqe);
4982                 break;
4983         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4984                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4985                 break;
4986         case IORING_OP_STATX:
4987                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
4988                 break;
4989         case IORING_OP_FADVISE:
4990                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4991                 break;
4992         case IORING_OP_MADVISE:
4993                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4994                 break;
4995         case IORING_OP_OPENAT2:
4996                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4997                 break;
4998         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4999                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5000                 break;
5001         case IORING_OP_SPLICE:
5002                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5003                 break;
5004         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5005                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5006                 break;
5007         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5008                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5009                 break;
5010         default:
5011                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5012                                 req->opcode);
5013                 ret = -EINVAL;
5014                 break;
5015         }
5016
5017         return ret;
5018 }
5019
5020 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5021 {
5022         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5023         int ret;
5024
5025         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5026         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
5027                 return 0;
5028
5029         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5030                 return -EAGAIN;
5031
5032         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5033         if (ret < 0)
5034                 return ret;
5035
5036         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5037         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5038                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5039                 return 0;
5040         }
5041
5042         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5043         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5044         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5045         return -EIOCBQUEUED;
5046 }
5047
5048 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5049 {
5050         struct io_async_ctx *io = req->io;
5051
5052         switch (req->opcode) {
5053         case IORING_OP_READV:
5054         case IORING_OP_READ_FIXED:
5055         case IORING_OP_READ:
5056                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5057                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5058                 /* fallthrough */
5059         case IORING_OP_WRITEV:
5060         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5061         case IORING_OP_WRITE:
5062                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5063                         kfree(io->rw.iov);
5064                 break;
5065         case IORING_OP_RECVMSG:
5066                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5067                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5068                 /* fallthrough */
5069         case IORING_OP_SENDMSG:
5070                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5071                         kfree(io->msg.iov);
5072                 break;
5073         case IORING_OP_RECV:
5074                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5075                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5076                 break;
5077         case IORING_OP_OPENAT:
5078         case IORING_OP_OPENAT2:
5079         case IORING_OP_STATX:
5080                 putname(req->open.filename);
5081                 break;
5082         case IORING_OP_SPLICE:
5083                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5084                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5085                 break;
5086         }
5087
5088         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5089 }
5090
5091 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5092                         bool force_nonblock)
5093 {
5094         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5095         int ret;
5096
5097         switch (req->opcode) {
5098         case IORING_OP_NOP:
5099                 ret = io_nop(req);
5100                 break;
5101         case IORING_OP_READV:
5102         case IORING_OP_READ_FIXED:
5103         case IORING_OP_READ:
5104                 if (sqe) {
5105                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5106                         if (ret < 0)
5107                                 break;
5108                 }
5109                 ret = io_read(req, force_nonblock);
5110                 break;
5111         case IORING_OP_WRITEV:
5112         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5113         case IORING_OP_WRITE:
5114                 if (sqe) {
5115                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5116                         if (ret < 0)
5117                                 break;
5118                 }
5119                 ret = io_write(req, force_nonblock);
5120                 break;
5121         case IORING_OP_FSYNC:
5122                 if (sqe) {
5123                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5124                         if (ret < 0)
5125                                 break;
5126                 }
5127                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5128                 break;
5129         case IORING_OP_POLL_ADD:
5130                 if (sqe) {
5131                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5132                         if (ret)
5133                                 break;
5134                 }
5135                 ret = io_poll_add(req);
5136                 break;
5137         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5138                 if (sqe) {
5139                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5140                         if (ret < 0)
5141                                 break;
5142                 }
5143                 ret = io_poll_remove(req);
5144                 break;
5145         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5146                 if (sqe) {
5147                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5148                         if (ret < 0)
5149                                 break;
5150                 }
5151                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5152                 break;
5153         case IORING_OP_SENDMSG:
5154         case IORING_OP_SEND:
5155                 if (sqe) {
5156                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5157                         if (ret < 0)
5158                                 break;
5159                 }
5160                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5161                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock);
5162                 else
5163                         ret = io_send(req, force_nonblock);
5164                 break;
5165         case IORING_OP_RECVMSG:
5166         case IORING_OP_RECV:
5167                 if (sqe) {
5168                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5169                         if (ret)
5170                                 break;
5171                 }
5172                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5173                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock);
5174                 else
5175                         ret = io_recv(req, force_nonblock);
5176                 break;
5177         case IORING_OP_TIMEOUT:
5178                 if (sqe) {
5179                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5180                         if (ret)
5181                                 break;
5182                 }
5183                 ret = io_timeout(req);
5184                 break;
5185         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5186                 if (sqe) {
5187                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5188                         if (ret)
5189                                 break;
5190                 }
5191                 ret = io_timeout_remove(req);
5192                 break;
5193         case IORING_OP_ACCEPT:
5194                 if (sqe) {
5195                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5196                         if (ret)
5197                                 break;
5198                 }
5199                 ret = io_accept(req, force_nonblock);
5200                 break;
5201         case IORING_OP_CONNECT:
5202                 if (sqe) {
5203                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5204                         if (ret)
5205                                 break;
5206                 }
5207                 ret = io_connect(req, force_nonblock);
5208                 break;
5209         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5210                 if (sqe) {
5211                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5212                         if (ret)
5213                                 break;
5214                 }
5215                 ret = io_async_cancel(req);
5216                 break;
5217         case IORING_OP_FALLOCATE:
5218                 if (sqe) {
5219                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5220                         if (ret)
5221                                 break;
5222                 }
5223                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5224                 break;
5225         case IORING_OP_OPENAT:
5226                 if (sqe) {
5227                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5228                         if (ret)
5229                                 break;
5230                 }
5231                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5232                 break;
5233         case IORING_OP_CLOSE:
5234                 if (sqe) {
5235                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5236                         if (ret)
5237                                 break;
5238                 }
5239                 ret = io_close(req, force_nonblock);
5240                 break;
5241         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5242                 if (sqe) {
5243                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5244                         if (ret)
5245                                 break;
5246                 }
5247                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
5248                 break;
5249         case IORING_OP_STATX:
5250                 if (sqe) {
5251                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5252                         if (ret)
5253                                 break;
5254                 }
5255                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5256                 break;
5257         case IORING_OP_FADVISE:
5258                 if (sqe) {
5259                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5260                         if (ret)
5261                                 break;
5262                 }
5263                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5264                 break;
5265         case IORING_OP_MADVISE:
5266                 if (sqe) {
5267                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5268                         if (ret)
5269                                 break;
5270                 }
5271                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5272                 break;
5273         case IORING_OP_OPENAT2:
5274                 if (sqe) {
5275                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5276                         if (ret)
5277                                 break;
5278                 }
5279                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5280                 break;
5281         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5282                 if (sqe) {
5283                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5284                         if (ret)
5285                                 break;
5286                 }
5287                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock);
5288                 break;
5289         case IORING_OP_SPLICE:
5290                 if (sqe) {
5291                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5292                         if (ret < 0)
5293                                 break;
5294                 }
5295                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5296                 break;
5297         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5298                 if (sqe) {
5299                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5300                         if (ret)
5301                                 break;
5302                 }
5303                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock);
5304                 break;
5305         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5306                 if (sqe) {
5307                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5308                         if (ret)
5309                                 break;
5310                 }
5311                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock);
5312                 break;
5313         default:
5314                 ret = -EINVAL;
5315                 break;
5316         }
5317
5318         if (ret)
5319                 return ret;
5320
5321         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5322                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5323
5324                 if (req->result == -EAGAIN)
5325                         return -EAGAIN;
5326
5327                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5328                 if (in_async)
5329                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5330
5331                 io_iopoll_req_issued(req);
5332
5333                 if (in_async)
5334                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5335         }
5336
5337         return 0;
5338 }
5339
5340 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
5341 {
5342         struct io_wq_work *work = *workptr;
5343         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5344         int ret = 0;
5345
5346         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5347         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5348                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5349                 ret = -ECANCELED;
5350         }
5351
5352         if (!ret) {
5353                 do {
5354                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false);
5355                         /*
5356                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5357                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5358                          * wait for request slots on the block side.
5359                          */
5360                         if (ret != -EAGAIN)
5361                                 break;
5362                         cond_resched();
5363                 } while (1);
5364         }
5365
5366         if (ret) {
5367                 req_set_fail_links(req);
5368                 io_cqring_add_event(req, ret);
5369                 io_put_req(req);
5370         }
5371
5372         io_steal_work(req, workptr);
5373 }
5374
5375 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req, int fd)
5376 {
5377         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
5378                 return 0;
5379         if ((fd == -1 || fd == AT_FDCWD) && io_op_defs[req->opcode].fd_non_neg)
5380                 return 0;
5381         return 1;
5382 }
5383
5384 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5385                                               int index)
5386 {
5387         struct fixed_file_table *table;
5388
5389         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5390         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];;
5391 }
5392
5393 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5394                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5395 {
5396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5397         struct file *file;
5398
5399         if (fixed) {
5400                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5401                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5402                         return -EBADF;
5403                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5404                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5405                 if (!file)
5406                         return -EBADF;
5407                 req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5408                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5409         } else {
5410                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5411                 file = __io_file_get(state, fd);
5412                 if (unlikely(!file))
5413                         return -EBADF;
5414         }
5415
5416         *out_file = file;
5417         return 0;
5418 }
5419
5420 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5421                            int fd, unsigned int flags)
5422 {
5423         bool fixed;
5424
5425         if (!io_req_needs_file(req, fd))
5426                 return 0;
5427
5428         fixed = (flags & IOSQE_FIXED_FILE);
5429         if (unlikely(!fixed && req->needs_fixed_file))
5430                 return -EBADF;
5431
5432         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5433 }
5434
5435 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5436 {
5437         int ret = -EBADF;
5438         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5439
5440         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5441                 return 0;
5442         if (!ctx->ring_file)
5443                 return -EBADF;
5444
5445         rcu_read_lock();
5446         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5447         /*
5448          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5449          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5450          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5451          * this operation if it has.
5452          */
5453         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5454                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5455                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5456                 req->work.files = current->files;
5457                 ret = 0;
5458         }
5459         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5460         rcu_read_unlock();
5461
5462         return ret;
5463 }
5464
5465 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5466 {
5467         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5468                                                 struct io_timeout_data, timer);
5469         struct io_kiocb *req = data->req;
5470         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5471         struct io_kiocb *prev = NULL;
5472         unsigned long flags;
5473
5474         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5475
5476         /*
5477          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5478          * race with the completion of the linked work.
5479          */
5480         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5481                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5482                                   link_list);
5483                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5484                         list_del_init(&req->link_list);
5485                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5486                 } else
5487                         prev = NULL;
5488         }
5489
5490         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5491
5492         if (prev) {
5493                 req_set_fail_links(prev);
5494                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5495                 io_put_req(prev);
5496         } else {
5497                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
5498                 io_put_req(req);
5499         }
5500         return HRTIMER_NORESTART;
5501 }
5502
5503 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5504 {
5505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5506
5507         /*
5508          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5509          * we got a chance to setup the timer
5510          */
5511         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5512         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5513                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5514
5515                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5516                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5517                                 data->mode);
5518         }
5519         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5520
5521         /* drop submission reference */
5522         io_put_req(req);
5523 }
5524
5525 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5526 {
5527         struct io_kiocb *nxt;
5528
5529         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5530                 return NULL;
5531         /* for polled retry, if flag is set, we already went through here */
5532         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5533                 return NULL;
5534
5535         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5536                                         link_list);
5537         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5538                 return NULL;
5539
5540         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5541         return nxt;
5542 }
5543
5544 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5545 {
5546         struct io_kiocb *linked_timeout;
5547         struct io_kiocb *nxt;
5548         const struct cred *old_creds = NULL;
5549         int ret;
5550
5551 again:
5552         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5553
5554         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred()) {
5555                 if (old_creds)
5556                         revert_creds(old_creds);
5557                 if (old_creds == req->work.creds)
5558                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5559                 else
5560                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5561         }
5562
5563         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true);
5564
5565         /*
5566          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5567          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5568          */
5569         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
5570             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
5571                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5572                         if (linked_timeout)
5573                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5574                         goto exit;
5575                 }
5576 punt:
5577                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5578                         ret = io_grab_files(req);
5579                         if (ret)
5580                                 goto err;
5581                 }
5582
5583                 /*
5584                  * Queued up for async execution, worker will release
5585                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5586                  */
5587                 io_queue_async_work(req);
5588                 goto exit;
5589         }
5590
5591 err:
5592         nxt = NULL;
5593         /* drop submission reference */
5594         io_put_req_find_next(req, &nxt);
5595
5596         if (linked_timeout) {
5597                 if (!ret)
5598                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5599                 else
5600                         io_put_req(linked_timeout);
5601         }
5602
5603         /* and drop final reference, if we failed */
5604         if (ret) {
5605                 io_cqring_add_event(req, ret);
5606                 req_set_fail_links(req);
5607                 io_put_req(req);
5608         }
5609         if (nxt) {
5610                 req = nxt;
5611
5612                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5613                         goto punt;
5614                 goto again;
5615         }
5616 exit:
5617         if (old_creds)
5618                 revert_creds(old_creds);
5619 }
5620
5621 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5622 {
5623         int ret;
5624
5625         ret = io_req_defer(req, sqe);
5626         if (ret) {
5627                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5628 fail_req:
5629                         io_cqring_add_event(req, ret);
5630                         req_set_fail_links(req);
5631                         io_double_put_req(req);
5632                 }
5633         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5634                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5635                 if (unlikely(ret < 0))
5636                         goto fail_req;
5637                 /*
5638                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5639                  * to async execution.
5640                  */
5641                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
5642                 io_queue_async_work(req);
5643         } else {
5644                 __io_queue_sqe(req, sqe);
5645         }
5646 }
5647
5648 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
5649 {
5650         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
5651                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
5652                 io_double_put_req(req);
5653         } else
5654                 io_queue_sqe(req, NULL);
5655 }
5656
5657 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5658                           struct io_submit_state *state, struct io_kiocb **link)
5659 {
5660         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5661         int ret;
5662
5663         /*
5664          * If we already have a head request, queue this one for async
5665          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
5666          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
5667          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
5668          * conditions are true (normal request), then just queue it.
5669          */
5670         if (*link) {
5671                 struct io_kiocb *head = *link;
5672
5673                 /*
5674                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
5675                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
5676                  * requests in the link. So, it drains the head and the
5677                  * next after the link request. The last one is done via
5678                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
5679                  */
5680                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
5681                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5682                         ctx->drain_next = 1;
5683                 }
5684                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5685                         return -EAGAIN;
5686
5687                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5688                 if (ret) {
5689                         /* fail even hard links since we don't submit */
5690                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5691                         return ret;
5692                 }
5693                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
5694                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
5695
5696                 /* last request of a link, enqueue the link */
5697                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
5698                         io_queue_link_head(head);
5699                         *link = NULL;
5700                 }
5701         } else {
5702                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
5703                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5704                         ctx->drain_next = 0;
5705                 }
5706                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
5707                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
5708                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
5709
5710                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5711                                 return -EAGAIN;
5712
5713                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5714                         if (ret)
5715                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5716                         *link = req;
5717                 } else {
5718                         io_queue_sqe(req, sqe);
5719                 }
5720         }
5721
5722         return 0;
5723 }
5724
5725 /*
5726  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
5727  */
5728 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
5729 {
5730         blk_finish_plug(&state->plug);
5731         io_file_put(state);
5732         if (state->free_reqs)
5733                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
5734 }
5735
5736 /*
5737  * Start submission side cache.
5738  */
5739 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
5740                                   unsigned int max_ios)
5741 {
5742         blk_start_plug(&state->plug);
5743         state->free_reqs = 0;
5744         state->file = NULL;
5745         state->ios_left = max_ios;
5746 }
5747
5748 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
5749 {
5750         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5751
5752         /*
5753          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
5754          * since once we write the new head, the application could
5755          * write new data to them.
5756          */
5757         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
5758 }
5759
5760 /*
5761  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
5762  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
5763  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
5764  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
5765  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
5766  * prevent a re-load down the line.
5767  */
5768 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5769 {
5770         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
5771         unsigned head;
5772
5773         /*
5774          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
5775          *
5776          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
5777          *    head updates.
5778          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
5779          *    though the application is the one updating it.
5780          */
5781         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
5782         if (likely(head < ctx->sq_entries))
5783                 return &ctx->sq_sqes[head];
5784
5785         /* drop invalid entries */
5786         ctx->cached_sq_dropped++;
5787         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
5788         return NULL;
5789 }
5790
5791 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5792 {
5793         ctx->cached_sq_head++;
5794 }
5795
5796 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
5797                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
5798                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
5799
5800 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
5801                        const struct io_uring_sqe *sqe,
5802                        struct io_submit_state *state, bool async)
5803 {
5804         unsigned int sqe_flags;
5805         int id, fd;
5806
5807         /*
5808          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
5809          * it can be used to mark the position of the first IO in the
5810          * link list.
5811          */
5812         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5813         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
5814         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
5815         req->io = NULL;
5816         req->file = NULL;
5817         req->ctx = ctx;
5818         req->flags = 0;
5819         /* one is dropped after submission, the other at completion */
5820         refcount_set(&req->refs, 2);
5821         req->task = NULL;
5822         req->result = 0;
5823         req->needs_fixed_file = async;
5824         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
5825
5826         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
5827                 return -EINVAL;
5828
5829         if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !current->mm) {
5830                 if (unlikely(!mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
5831                         return -EFAULT;
5832                 use_mm(ctx->sqo_mm);
5833         }
5834
5835         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
5836         /* enforce forwards compatibility on users */
5837         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
5838                 return -EINVAL;
5839
5840         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
5841             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
5842                 return -EOPNOTSUPP;
5843
5844         id = READ_ONCE(sqe->personality);
5845         if (id) {
5846                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
5847                 if (unlikely(!req->work.creds))
5848                         return -EINVAL;
5849                 get_cred(req->work.creds);
5850         }
5851
5852         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
5853         req->flags |= sqe_flags & (IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_IO_HARDLINK |
5854                                         IOSQE_ASYNC | IOSQE_FIXED_FILE |
5855                                         IOSQE_BUFFER_SELECT | IOSQE_IO_LINK);
5856
5857         fd = READ_ONCE(sqe->fd);
5858         return io_req_set_file(state, req, fd, sqe_flags);
5859 }
5860
5861 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
5862                           struct file *ring_file, int ring_fd, bool async)
5863 {
5864         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
5865         struct io_kiocb *link = NULL;
5866         int i, submitted = 0;
5867
5868         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
5869         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
5870                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
5871                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
5872                         return -EBUSY;
5873         }
5874
5875         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5876         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5877
5878         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5879                 return -EAGAIN;
5880
5881         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5882                 io_submit_state_start(&state, nr);
5883                 statep = &state;
5884         }
5885
5886         ctx->ring_fd = ring_fd;
5887         ctx->ring_file = ring_file;
5888
5889         for (i = 0; i < nr; i++) {
5890                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5891                 struct io_kiocb *req;
5892                 int err;
5893
5894                 sqe = io_get_sqe(ctx);
5895                 if (unlikely(!sqe)) {
5896                         io_consume_sqe(ctx);
5897                         break;
5898                 }
5899                 req = io_alloc_req(ctx, statep);
5900                 if (unlikely(!req)) {
5901                         if (!submitted)
5902                                 submitted = -EAGAIN;
5903                         break;
5904                 }
5905
5906                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, statep, async);
5907                 io_consume_sqe(ctx);
5908                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5909                 submitted++;
5910
5911                 if (unlikely(err)) {
5912 fail_req:
5913                         io_cqring_add_event(req, err);
5914                         io_double_put_req(req);
5915                         break;
5916                 }
5917
5918                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5919                                                 true, async);
5920                 err = io_submit_sqe(req, sqe, statep, &link);
5921                 if (err)
5922                         goto fail_req;
5923         }
5924
5925         if (unlikely(submitted != nr)) {
5926                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5927
5928                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5929         }
5930         if (link)
5931                 io_queue_link_head(link);
5932         if (statep)
5933                 io_submit_state_end(&state);
5934
5935          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5936         io_commit_sqring(ctx);
5937
5938         return submitted;
5939 }
5940
5941 static inline void io_sq_thread_drop_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
5942 {
5943         struct mm_struct *mm = current->mm;
5944
5945         if (mm) {
5946                 unuse_mm(mm);
5947                 mmput(mm);
5948         }
5949 }
5950
5951 static int io_sq_thread(void *data)
5952 {
5953         struct io_ring_ctx *ctx = data;
5954         const struct cred *old_cred;
5955         mm_segment_t old_fs;
5956         DEFINE_WAIT(wait);
5957         unsigned long timeout;
5958         int ret = 0;
5959
5960         complete(&ctx->completions[1]);
5961
5962         old_fs = get_fs();
5963         set_fs(USER_DS);
5964         old_cred = override_creds(ctx->creds);
5965
5966         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5967         while (!kthread_should_park()) {
5968                 unsigned int to_submit;
5969
5970                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
5971                         unsigned nr_events = 0;
5972
5973                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5974                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
5975                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
5976                         else
5977                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5978                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5979                 }
5980
5981                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5982
5983                 /*
5984                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
5985                  * to enter the kernel to reap and flush events.
5986                  */
5987                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5988                         /*
5989                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
5990                          * long periods (or over schedule()). Do this before
5991                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
5992                          * may sleep.
5993                          */
5994                         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
5995
5996                         /*
5997                          * We're polling. If we're within the defined idle
5998                          * period, then let us spin without work before going
5999                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6000                          * more IO, we should wait for the application to
6001                          * reap events and wake us up.
6002                          */
6003                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) ||
6004                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6005                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6006                                 if (current->task_works)
6007                                         task_work_run();
6008                                 cond_resched();
6009                                 continue;
6010                         }
6011
6012                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6013                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6014
6015                         /*
6016                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6017                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6018                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6019                          * will be added to poll_list later, hence check the
6020                          * poll_list again.
6021                          */
6022                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6023                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6024                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6025                                 continue;
6026                         }
6027
6028                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6029                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6030                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
6031                         smp_mb();
6032
6033                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6034                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6035                                 if (kthread_should_park()) {
6036                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6037                                         break;
6038                                 }
6039                                 if (current->task_works) {
6040                                         task_work_run();
6041                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6042                                         continue;
6043                                 }
6044                                 if (signal_pending(current))
6045                                         flush_signals(current);
6046                                 schedule();
6047                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6048
6049                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6050                                 continue;
6051                         }
6052                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6053
6054                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6055                 }
6056
6057                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6058                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, true);
6059                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6060                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6061         }
6062
6063         if (current->task_works)
6064                 task_work_run();
6065
6066         set_fs(old_fs);
6067         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6068         revert_creds(old_cred);
6069
6070         kthread_parkme();
6071
6072         return 0;
6073 }
6074
6075 struct io_wait_queue {
6076         struct wait_queue_entry wq;
6077         struct io_ring_ctx *ctx;
6078         unsigned to_wait;
6079         unsigned nr_timeouts;
6080 };
6081
6082 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6083 {
6084         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6085
6086         /*
6087          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6088          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6089          * regardless of event count.
6090          */
6091         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6092                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6093 }
6094
6095 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6096                             int wake_flags, void *key)
6097 {
6098         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6099                                                         wq);
6100
6101         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6102         if (!io_should_wake(iowq, true))
6103                 return -1;
6104
6105         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6106 }
6107
6108 /*
6109  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6110  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6111  */
6112 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6113                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6114 {
6115         struct io_wait_queue iowq = {
6116                 .wq = {
6117                         .private        = current,
6118                         .func           = io_wake_function,
6119                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6120                 },
6121                 .ctx            = ctx,
6122                 .to_wait        = min_events,
6123         };
6124         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6125         int ret = 0;
6126
6127         do {
6128                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6129                         return 0;
6130                 if (!current->task_works)
6131                         break;
6132                 task_work_run();
6133         } while (1);
6134
6135         if (sig) {
6136 #ifdef CONFIG_COMPAT
6137                 if (in_compat_syscall())
6138                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6139                                                       sigsz);
6140                 else
6141 #endif
6142                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6143
6144                 if (ret)
6145                         return ret;
6146         }
6147
6148         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6149         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6150         do {
6151                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6152                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6153                 if (current->task_works)
6154                         task_work_run();
6155                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6156                         break;
6157                 schedule();
6158                 if (signal_pending(current)) {
6159                         ret = -EINTR;
6160                         break;
6161                 }
6162         } while (1);
6163         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6164
6165         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6166
6167         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6168 }
6169
6170 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6171 {
6172 #if defined(CONFIG_UNIX)
6173         if (ctx->ring_sock) {
6174                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6175                 struct sk_buff *skb;
6176
6177                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6178                         kfree_skb(skb);
6179         }
6180 #else
6181         int i;
6182
6183         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6184                 struct file *file;
6185
6186                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6187                 if (file)
6188                         fput(file);
6189         }
6190 #endif
6191 }
6192
6193 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6194 {
6195         struct fixed_file_data *data;
6196
6197         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6198         complete(&data->done);
6199 }
6200
6201 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6202 {
6203         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6204         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6205         unsigned nr_tables, i;
6206         unsigned long flags;
6207
6208         if (!data)
6209                 return -ENXIO;
6210
6211         spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
6212         if (!list_empty(&data->ref_list))
6213                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6214                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6215         spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
6216         if (ref_node)
6217                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6218
6219         percpu_ref_kill(&data->refs);
6220
6221         /* wait for all refs nodes to complete */
6222         wait_for_completion(&data->done);
6223
6224         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6225         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6226         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6227                 kfree(data->table[i].files);
6228         kfree(data->table);
6229         percpu_ref_exit(&data->refs);
6230         kfree(data);
6231         ctx->file_data = NULL;
6232         ctx->nr_user_files = 0;
6233         return 0;
6234 }
6235
6236 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6237 {
6238         if (ctx->sqo_thread) {
6239                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
6240                 /*
6241                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6242                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6243                  * set to a single CPU.
6244                  */
6245                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6246                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6247                 ctx->sqo_thread = NULL;
6248         }
6249 }
6250
6251 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6252 {
6253         io_sq_thread_stop(ctx);
6254
6255         if (ctx->io_wq) {
6256                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6257                 ctx->io_wq = NULL;
6258         }
6259 }
6260
6261 #if defined(CONFIG_UNIX)
6262 /*
6263  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6264  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6265  * loops in the file referencing.
6266  */
6267 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6268 {
6269         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6270         struct scm_fp_list *fpl;
6271         struct sk_buff *skb;
6272         int i, nr_files;
6273
6274         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6275         if (!fpl)
6276                 return -ENOMEM;
6277
6278         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6279         if (!skb) {
6280                 kfree(fpl);
6281                 return -ENOMEM;
6282         }
6283
6284         skb->sk = sk;
6285
6286         nr_files = 0;
6287         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6288         for (i = 0; i < nr; i++) {
6289                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6290
6291                 if (!file)
6292                         continue;
6293                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6294                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6295                 nr_files++;
6296         }
6297
6298         if (nr_files) {
6299                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6300                 fpl->count = nr_files;
6301                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6302                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6303                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6304                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6305
6306                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6307                         fput(fpl->fp[i]);
6308         } else {
6309                 kfree_skb(skb);
6310                 kfree(fpl);
6311         }
6312
6313         return 0;
6314 }
6315
6316 /*
6317  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6318  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6319  * garbage collection to take care of this problem for us.
6320  */
6321 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6322 {
6323         unsigned left, total;
6324         int ret = 0;
6325
6326         total = 0;
6327         left = ctx->nr_user_files;
6328         while (left) {
6329                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6330
6331                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6332                 if (ret)
6333                         break;
6334                 left -= this_files;
6335                 total += this_files;
6336         }
6337
6338         if (!ret)
6339                 return 0;
6340
6341         while (total < ctx->nr_user_files) {
6342                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6343
6344                 if (file)
6345                         fput(file);
6346                 total++;
6347         }
6348
6349         return ret;
6350 }
6351 #else
6352 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6353 {
6354         return 0;
6355 }
6356 #endif
6357
6358 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6359                                     unsigned nr_files)
6360 {
6361         int i;
6362
6363         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6364                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6365                 unsigned this_files;
6366
6367                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6368                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6369                                         GFP_KERNEL);
6370                 if (!table->files)
6371                         break;
6372                 nr_files -= this_files;
6373         }
6374
6375         if (i == nr_tables)
6376                 return 0;
6377
6378         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6379                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6380                 kfree(table->files);
6381         }
6382         return 1;
6383 }
6384
6385 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6386 {
6387 #if defined(CONFIG_UNIX)
6388         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6389         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6390         struct sk_buff *skb;
6391         int i;
6392
6393         __skb_queue_head_init(&list);
6394
6395         /*
6396          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6397          * remove this entry and rearrange the file array.
6398          */
6399         skb = skb_dequeue(head);
6400         while (skb) {
6401                 struct scm_fp_list *fp;
6402
6403                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6404                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6405                         int left;
6406
6407                         if (fp->fp[i] != file)
6408                                 continue;
6409
6410                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6411                         left = fp->count - 1 - i;
6412                         if (left) {
6413                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6414                                                 left * sizeof(struct file *));
6415                         }
6416                         fp->count--;
6417                         if (!fp->count) {
6418                                 kfree_skb(skb);
6419                                 skb = NULL;
6420                         } else {
6421                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6422                         }
6423                         fput(file);
6424                         file = NULL;
6425                         break;
6426                 }
6427
6428                 if (!file)
6429                         break;
6430
6431                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6432
6433                 skb = skb_dequeue(head);
6434         }
6435
6436         if (skb_peek(&list)) {
6437                 spin_lock_irq(&head->lock);
6438                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6439                         __skb_queue_tail(head, skb);
6440                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6441         }
6442 #else
6443         fput(file);
6444 #endif
6445 }
6446
6447 struct io_file_put {
6448         struct list_head list;
6449         struct file *file;
6450 };
6451
6452 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6453 {
6454         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6455         struct fixed_file_data *file_data;
6456         struct io_ring_ctx *ctx;
6457         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6458         unsigned long flags;
6459
6460         ref_node = container_of(work, struct fixed_file_ref_node, work);
6461         file_data = ref_node->file_data;
6462         ctx = file_data->ctx;
6463
6464         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6465                 list_del_init(&pfile->list);
6466                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6467                 kfree(pfile);
6468         }
6469
6470         spin_lock_irqsave(&file_data->lock, flags);
6471         list_del_init(&ref_node->node);
6472         spin_unlock_irqrestore(&file_data->lock, flags);
6473
6474         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6475         kfree(ref_node);
6476         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6477 }
6478
6479 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6480 {
6481         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6482
6483         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6484
6485         queue_work(system_wq, &ref_node->work);
6486 }
6487
6488 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6489                         struct io_ring_ctx *ctx)
6490 {
6491         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6492
6493         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6494         if (!ref_node)
6495                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6496
6497         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6498                             0, GFP_KERNEL)) {
6499                 kfree(ref_node);
6500                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6501         }
6502         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6503         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6504         INIT_WORK(&ref_node->work, io_file_put_work);
6505         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6506         return ref_node;
6507
6508 }
6509
6510 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6511 {
6512         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6513         kfree(ref_node);
6514 }
6515
6516 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6517                                  unsigned nr_args)
6518 {
6519         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6520         unsigned nr_tables;
6521         struct file *file;
6522         int fd, ret = 0;
6523         unsigned i;
6524         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6525         unsigned long flags;
6526
6527         if (ctx->file_data)
6528                 return -EBUSY;
6529         if (!nr_args)
6530                 return -EINVAL;
6531         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6532                 return -EMFILE;
6533
6534         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6535         if (!ctx->file_data)
6536                 return -ENOMEM;
6537         ctx->file_data->ctx = ctx;
6538         init_completion(&ctx->file_data->done);
6539         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6540         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6541
6542         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6543         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6544                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6545                                         GFP_KERNEL);
6546         if (!ctx->file_data->table) {
6547                 kfree(ctx->file_data);
6548                 ctx->file_data = NULL;
6549                 return -ENOMEM;
6550         }
6551
6552         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6553                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6554                 kfree(ctx->file_data->table);
6555                 kfree(ctx->file_data);
6556                 ctx->file_data = NULL;
6557                 return -ENOMEM;
6558         }
6559
6560         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6561                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6562                 kfree(ctx->file_data->table);
6563                 kfree(ctx->file_data);
6564                 ctx->file_data = NULL;
6565                 return -ENOMEM;
6566         }
6567
6568         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6569                 struct fixed_file_table *table;
6570                 unsigned index;
6571
6572                 ret = -EFAULT;
6573                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6574                         break;
6575                 /* allow sparse sets */
6576                 if (fd == -1) {
6577                         ret = 0;
6578                         continue;
6579                 }
6580
6581                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6582                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6583                 file = fget(fd);
6584
6585                 ret = -EBADF;
6586                 if (!file)
6587                         break;
6588
6589                 /*
6590                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6591                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6592                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6593                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6594                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6595                  */
6596                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6597                         fput(file);
6598                         break;
6599                 }
6600                 ret = 0;
6601                 table->files[index] = file;
6602         }
6603
6604         if (ret) {
6605                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6606                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6607                         if (file)
6608                                 fput(file);
6609                 }
6610                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6611                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6612
6613                 kfree(ctx->file_data->table);
6614                 kfree(ctx->file_data);
6615                 ctx->file_data = NULL;
6616                 ctx->nr_user_files = 0;
6617                 return ret;
6618         }
6619
6620         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6621         if (ret) {
6622                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6623                 return ret;
6624         }
6625
6626         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6627         if (IS_ERR(ref_node)) {
6628                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6629                 return PTR_ERR(ref_node);
6630         }
6631
6632         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
6633         spin_lock_irqsave(&ctx->file_data->lock, flags);
6634         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
6635         spin_unlock_irqrestore(&ctx->file_data->lock, flags);
6636         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6637         return ret;
6638 }
6639
6640 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
6641                                 int index)
6642 {
6643 #if defined(CONFIG_UNIX)
6644         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6645         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
6646         struct sk_buff *skb;
6647
6648         /*
6649          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
6650          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
6651          * and filling it in.
6652          */
6653         spin_lock_irq(&head->lock);
6654         skb = skb_peek(head);
6655         if (skb) {
6656                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
6657
6658                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
6659                         __skb_unlink(skb, head);
6660                         spin_unlock_irq(&head->lock);
6661                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
6662                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
6663                         fpl->count++;
6664                         spin_lock_irq(&head->lock);
6665                         __skb_queue_head(head, skb);
6666                 } else {
6667                         skb = NULL;
6668                 }
6669         }
6670         spin_unlock_irq(&head->lock);
6671
6672         if (skb) {
6673                 fput(file);
6674                 return 0;
6675         }
6676
6677         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
6678 #else
6679         return 0;
6680 #endif
6681 }
6682
6683 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
6684                                  struct file *file)
6685 {
6686         struct io_file_put *pfile;
6687         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
6688         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6689
6690         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
6691         if (!pfile)
6692                 return -ENOMEM;
6693
6694         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
6695         pfile->file = file;
6696         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
6697
6698         return 0;
6699 }
6700
6701 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
6702                                  struct io_uring_files_update *up,
6703                                  unsigned nr_args)
6704 {
6705         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6706         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6707         struct file *file;
6708         __s32 __user *fds;
6709         int fd, i, err;
6710         __u32 done;
6711         unsigned long flags;
6712         bool needs_switch = false;
6713
6714         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
6715                 return -EOVERFLOW;
6716         if (done > ctx->nr_user_files)
6717                 return -EINVAL;
6718
6719         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6720         if (IS_ERR(ref_node))
6721                 return PTR_ERR(ref_node);
6722
6723         done = 0;
6724         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
6725         while (nr_args) {
6726                 struct fixed_file_table *table;
6727                 unsigned index;
6728
6729                 err = 0;
6730                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
6731                         err = -EFAULT;
6732                         break;
6733                 }
6734                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
6735                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6736                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6737                 if (table->files[index]) {
6738                         file = io_file_from_index(ctx, index);
6739                         err = io_queue_file_removal(data, file);
6740                         if (err)
6741                                 break;
6742                         table->files[index] = NULL;
6743                         needs_switch = true;
6744                 }
6745                 if (fd != -1) {
6746                         file = fget(fd);
6747                         if (!file) {
6748                                 err = -EBADF;
6749                                 break;
6750                         }
6751                         /*
6752                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
6753                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
6754                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
6755                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
6756                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
6757                          * support regular read/write anyway.
6758                          */
6759                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6760                                 fput(file);
6761                                 err = -EBADF;
6762                                 break;
6763                         }
6764                         table->files[index] = file;
6765                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
6766                         if (err)
6767                                 break;
6768                 }
6769                 nr_args--;
6770                 done++;
6771                 up->offset++;
6772         }
6773
6774         if (needs_switch) {
6775                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
6776                 spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);
6777                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
6778                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
6779                 spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);
6780                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6781         } else
6782                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
6783
6784         return done ? done : err;
6785 }
6786
6787 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6788                                unsigned nr_args)
6789 {
6790         struct io_uring_files_update up;
6791
6792         if (!ctx->file_data)
6793                 return -ENXIO;
6794         if (!nr_args)
6795                 return -EINVAL;
6796         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
6797                 return -EFAULT;
6798         if (up.resv)
6799                 return -EINVAL;
6800
6801         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
6802 }
6803
6804 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
6805 {
6806         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6807
6808         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
6809         io_put_req(req);
6810 }
6811
6812 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
6813                               struct io_uring_params *p)
6814 {
6815         struct io_wq_data data;
6816         struct fd f;
6817         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6818         unsigned int concurrency;
6819         int ret = 0;
6820
6821         data.user = ctx->user;
6822         data.free_work = io_free_work;
6823
6824         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
6825                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
6826                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
6827
6828                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
6829                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
6830                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
6831                         ctx->io_wq = NULL;
6832                 }
6833                 return ret;
6834         }
6835
6836         f = fdget(p->wq_fd);
6837         if (!f.file)
6838                 return -EBADF;
6839
6840         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6841                 ret = -EINVAL;
6842                 goto out_fput;
6843         }
6844
6845         ctx_attach = f.file->private_data;
6846         /* @io_wq is protected by holding the fd */
6847         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
6848                 ret = -EINVAL;
6849                 goto out_fput;
6850         }
6851
6852         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
6853 out_fput:
6854         fdput(f);
6855         return ret;
6856 }
6857
6858 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
6859                                struct io_uring_params *p)
6860 {
6861         int ret;
6862
6863         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
6864         mmgrab(current->mm);
6865         ctx->sqo_mm = current->mm;
6866
6867         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6868                 ret = -EPERM;
6869                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6870                         goto err;
6871
6872                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
6873                 if (!ctx->sq_thread_idle)
6874                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
6875
6876                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6877                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
6878
6879                         ret = -EINVAL;
6880                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
6881                                 goto err;
6882                         if (!cpu_online(cpu))
6883                                 goto err;
6884
6885                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
6886                                                         ctx, cpu,
6887                                                         "io_uring-sq");
6888                 } else {
6889                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
6890                                                         "io_uring-sq");
6891                 }
6892                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
6893                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
6894                         ctx->sqo_thread = NULL;
6895                         goto err;
6896                 }
6897                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
6898         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6899                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6900                 ret = -EINVAL;
6901                 goto err;
6902         }
6903
6904         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6905         if (ret)
6906                 goto err;
6907
6908         return 0;
6909 err:
6910         io_finish_async(ctx);
6911         mmdrop(ctx->sqo_mm);
6912         ctx->sqo_mm = NULL;
6913         return ret;
6914 }
6915
6916 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6917 {
6918         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
6919 }
6920
6921 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6922 {
6923         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
6924
6925         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
6926         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
6927
6928         do {
6929                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
6930                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
6931                 if (new_pages > page_limit)
6932                         return -ENOMEM;
6933         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
6934                                         new_pages) != cur_pages);
6935
6936         return 0;
6937 }
6938
6939 static void io_mem_free(void *ptr)
6940 {
6941         struct page *page;
6942
6943         if (!ptr)
6944                 return;
6945
6946         page = virt_to_head_page(ptr);
6947         if (put_page_testzero(page))
6948                 free_compound_page(page);
6949 }
6950
6951 static void *io_mem_alloc(size_t size)
6952 {
6953         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
6954                                 __GFP_NORETRY;
6955
6956         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
6957 }
6958
6959 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
6960                                 size_t *sq_offset)
6961 {
6962         struct io_rings *rings;
6963         size_t off, sq_array_size;
6964
6965         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
6966         if (off == SIZE_MAX)
6967                 return SIZE_MAX;
6968
6969 #ifdef CONFIG_SMP
6970         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
6971         if (off == 0)
6972                 return SIZE_MAX;
6973 #endif
6974
6975         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
6976         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
6977                 return SIZE_MAX;
6978
6979         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
6980                 return SIZE_MAX;
6981
6982         if (sq_offset)
6983                 *sq_offset = off;
6984
6985         return off;
6986 }
6987
6988 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
6989 {
6990         size_t pages;
6991
6992         pages = (size_t)1 << get_order(
6993                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
6994         pages += (size_t)1 << get_order(
6995                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
6996
6997         return pages;
6998 }
6999
7000 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7001 {
7002         int i, j;
7003
7004         if (!ctx->user_bufs)
7005                 return -ENXIO;
7006
7007         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7008                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7009
7010                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7011                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7012
7013                 if (ctx->account_mem)
7014                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
7015                 kvfree(imu->bvec);
7016                 imu->nr_bvecs = 0;
7017         }
7018
7019         kfree(ctx->user_bufs);
7020         ctx->user_bufs = NULL;
7021         ctx->nr_user_bufs = 0;
7022         return 0;
7023 }
7024
7025 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7026                        void __user *arg, unsigned index)
7027 {
7028         struct iovec __user *src;
7029
7030 #ifdef CONFIG_COMPAT
7031         if (ctx->compat) {
7032                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7033                 struct compat_iovec ciov;
7034
7035                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7036                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7037                         return -EFAULT;
7038
7039                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7040                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7041                 return 0;
7042         }
7043 #endif
7044         src = (struct iovec __user *) arg;
7045         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7046                 return -EFAULT;
7047         return 0;
7048 }
7049
7050 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7051                                   unsigned nr_args)
7052 {
7053         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7054         struct page **pages = NULL;
7055         int i, j, got_pages = 0;
7056         int ret = -EINVAL;
7057
7058         if (ctx->user_bufs)
7059                 return -EBUSY;
7060         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7061                 return -EINVAL;
7062
7063         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7064                                         GFP_KERNEL);
7065         if (!ctx->user_bufs)
7066                 return -ENOMEM;
7067
7068         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7069                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7070                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7071                 int pret, nr_pages;
7072                 struct iovec iov;
7073                 size_t size;
7074
7075                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7076                 if (ret)
7077                         goto err;
7078
7079                 /*
7080                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7081                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7082                  * submitted if they are wrong.
7083                  */
7084                 ret = -EFAULT;
7085                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7086                         goto err;
7087
7088                 /* arbitrary limit, but we need something */
7089                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7090                         goto err;
7091
7092                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7093                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7094                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7095                 nr_pages = end - start;
7096
7097                 if (ctx->account_mem) {
7098                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7099                         if (ret)
7100                                 goto err;
7101                 }
7102
7103                 ret = 0;
7104                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7105                         kfree(vmas);
7106                         kfree(pages);
7107                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7108                                                 GFP_KERNEL);
7109                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7110                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7111                                         GFP_KERNEL);
7112                         if (!pages || !vmas) {
7113                                 ret = -ENOMEM;
7114                                 if (ctx->account_mem)
7115                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7116                                 goto err;
7117                         }
7118                         got_pages = nr_pages;
7119                 }
7120
7121                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7122                                                 GFP_KERNEL);
7123                 ret = -ENOMEM;
7124                 if (!imu->bvec) {
7125                         if (ctx->account_mem)
7126                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7127                         goto err;
7128                 }
7129
7130                 ret = 0;
7131                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
7132                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7133                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7134                                       pages, vmas);
7135                 if (pret == nr_pages) {
7136                         /* don't support file backed memory */
7137                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7138                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7139
7140                                 if (vma->vm_file &&
7141                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7142                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7143                                         break;
7144                                 }
7145                         }
7146                 } else {
7147                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7148                 }
7149                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
7150                 if (ret) {
7151                         /*
7152                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7153                          * release any pages we did get
7154                          */
7155                         if (pret > 0)
7156                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7157                         if (ctx->account_mem)
7158                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7159                         kvfree(imu->bvec);
7160                         goto err;
7161                 }
7162
7163                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7164                 size = iov.iov_len;
7165                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7166                         size_t vec_len;
7167
7168                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7169                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7170                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7171                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7172                         off = 0;
7173                         size -= vec_len;
7174                 }
7175                 /* store original address for later verification */
7176                 imu->ubuf = ubuf;
7177                 imu->len = iov.iov_len;
7178                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7179
7180                 ctx->nr_user_bufs++;
7181         }
7182         kvfree(pages);
7183         kvfree(vmas);
7184         return 0;
7185 err:
7186         kvfree(pages);
7187         kvfree(vmas);
7188         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7189         return ret;
7190 }
7191
7192 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7193 {
7194         __s32 __user *fds = arg;
7195         int fd;
7196
7197         if (ctx->cq_ev_fd)
7198                 return -EBUSY;
7199
7200         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7201                 return -EFAULT;
7202
7203         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7204         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7205                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7206                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7207                 return ret;
7208         }
7209
7210         return 0;
7211 }
7212
7213 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7214 {
7215         if (ctx->cq_ev_fd) {
7216                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7217                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7218                 return 0;
7219         }
7220
7221         return -ENXIO;
7222 }
7223
7224 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7225 {
7226         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7227         struct io_buffer *buf = p;
7228
7229         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7230         return 0;
7231 }
7232
7233 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7234 {
7235         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7236         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7237 }
7238
7239 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7240 {
7241         io_finish_async(ctx);
7242         if (ctx->sqo_mm)
7243                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7244
7245         io_iopoll_reap_events(ctx);
7246         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7247         io_sqe_files_unregister(ctx);
7248         io_eventfd_unregister(ctx);
7249         io_destroy_buffers(ctx);
7250         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7251
7252 #if defined(CONFIG_UNIX)
7253         if (ctx->ring_sock) {
7254                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7255                 sock_release(ctx->ring_sock);
7256         }
7257 #endif
7258
7259         io_mem_free(ctx->rings);
7260         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7261
7262         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7263         if (ctx->account_mem)
7264                 io_unaccount_mem(ctx->user,
7265                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
7266         free_uid(ctx->user);
7267         put_cred(ctx->creds);
7268         kfree(ctx->completions);
7269         kfree(ctx->cancel_hash);
7270         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7271         kfree(ctx);
7272 }
7273
7274 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7275 {
7276         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7277         __poll_t mask = 0;
7278
7279         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7280         /*
7281          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7282          * io_commit_cqring
7283          */
7284         smp_rmb();
7285         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7286             ctx->rings->sq_ring_entries)
7287                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7288         if (io_cqring_events(ctx, false))
7289                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7290
7291         return mask;
7292 }
7293
7294 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7295 {
7296         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7297
7298         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7299 }
7300
7301 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7302 {
7303         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7304         const struct cred *cred;
7305
7306         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7307         if (cred)
7308                 put_cred(cred);
7309         return 0;
7310 }
7311
7312 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7313 {
7314         struct io_ring_ctx *ctx;
7315
7316         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7317         if (ctx->rings)
7318                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7319
7320         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
7321         io_ring_ctx_free(ctx);
7322 }
7323
7324 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7325 {
7326         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7327         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7328         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7329
7330         /*
7331          * Wait for sq thread to idle, if we have one. It won't spin on new
7332          * work after we've killed the ctx ref above. This is important to do
7333          * before we cancel existing commands, as the thread could otherwise
7334          * be queueing new work post that. If that's work we need to cancel,
7335          * it could cause shutdown to hang.
7336          */
7337         while (ctx->sqo_thread && !wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
7338                 cpu_relax();
7339
7340         io_kill_timeouts(ctx);
7341         io_poll_remove_all(ctx);
7342
7343         if (ctx->io_wq)
7344                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7345
7346         io_iopoll_reap_events(ctx);
7347         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7348         if (ctx->rings)
7349                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7350         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7351         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7352         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7353 }
7354
7355 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7356 {
7357         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7358
7359         file->private_data = NULL;
7360         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7361         return 0;
7362 }
7363
7364 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7365                                   struct files_struct *files)
7366 {
7367         struct io_kiocb *req;
7368         DEFINE_WAIT(wait);
7369
7370         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7371                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
7372
7373                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7374                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7375                         if (req->work.files != files)
7376                                 continue;
7377                         /* req is being completed, ignore */
7378                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7379                                 continue;
7380                         cancel_req = req;
7381                         break;
7382                 }
7383                 if (cancel_req)
7384                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7385                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7386                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7387
7388                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7389                 if (!cancel_req)
7390                         break;
7391
7392                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7393                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7394                         list_del(&cancel_req->list);
7395                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7396                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7397                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7398                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7399                         }
7400                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7401
7402                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7403                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7404
7405                         /*
7406                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7407                          * all we had, then we're done with this request.
7408                          */
7409                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7410                                 io_put_req(cancel_req);
7411                                 continue;
7412                         }
7413                 }
7414
7415                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7416                 io_put_req(cancel_req);
7417                 schedule();
7418         }
7419         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7420 }
7421
7422 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7423 {
7424         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7425
7426         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7427
7428         /*
7429          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7430          */
7431         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7432                 io_wq_cancel_pid(ctx->io_wq, task_pid_vnr(current));
7433
7434         return 0;
7435 }
7436
7437 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7438                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7439 {
7440         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7441         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7442         struct page *page;
7443         void *ptr;
7444
7445         switch (offset) {
7446         case IORING_OFF_SQ_RING:
7447         case IORING_OFF_CQ_RING:
7448                 ptr = ctx->rings;
7449                 break;
7450         case IORING_OFF_SQES:
7451                 ptr = ctx->sq_sqes;
7452                 break;
7453         default:
7454                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7455         }
7456
7457         page = virt_to_head_page(ptr);
7458         if (sz > page_size(page))
7459                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7460
7461         return ptr;
7462 }
7463
7464 #ifdef CONFIG_MMU
7465
7466 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7467 {
7468         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7469         unsigned long pfn;
7470         void *ptr;
7471
7472         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7473         if (IS_ERR(ptr))
7474                 return PTR_ERR(ptr);
7475
7476         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7477         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7478 }
7479
7480 #else /* !CONFIG_MMU */
7481
7482 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7483 {
7484         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7485 }
7486
7487 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7488 {
7489         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7490 }
7491
7492 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7493         unsigned long addr, unsigned long len,
7494         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7495 {
7496         void *ptr;
7497
7498         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7499         if (IS_ERR(ptr))
7500                 return PTR_ERR(ptr);
7501
7502         return (unsigned long) ptr;
7503 }
7504
7505 #endif /* !CONFIG_MMU */
7506
7507 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7508                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7509                 size_t, sigsz)
7510 {
7511         struct io_ring_ctx *ctx;
7512         long ret = -EBADF;
7513         int submitted = 0;
7514         struct fd f;
7515
7516         if (current->task_works)
7517                 task_work_run();
7518
7519         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7520                 return -EINVAL;
7521
7522         f = fdget(fd);
7523         if (!f.file)
7524                 return -EBADF;
7525
7526         ret = -EOPNOTSUPP;
7527         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7528                 goto out_fput;
7529
7530         ret = -ENXIO;
7531         ctx = f.file->private_data;
7532         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7533                 goto out_fput;
7534
7535         /*
7536          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7537          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7538          * we were asked to.
7539          */
7540         ret = 0;
7541         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7542                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7543                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7544                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7545                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7546                 submitted = to_submit;
7547         } else if (to_submit) {
7548                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7549                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd, false);
7550                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7551
7552                 if (submitted != to_submit)
7553                         goto out;
7554         }
7555         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7556                 unsigned nr_events = 0;
7557
7558                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7559
7560                 /*
7561                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7562                  * space applications don't need to do io completion events
7563                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7564                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7565                  */
7566                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
7567                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
7568                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
7569                 } else {
7570                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
7571                 }
7572         }
7573
7574 out:
7575         percpu_ref_put(&ctx->refs);
7576 out_fput:
7577         fdput(f);
7578         return submitted ? submitted : ret;
7579 }
7580
7581 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7582 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
7583 {
7584         const struct cred *cred = p;
7585         struct seq_file *m = data;
7586         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
7587         struct group_info *gi;
7588         kernel_cap_t cap;
7589         unsigned __capi;
7590         int g;
7591
7592         seq_printf(m, "%5d\n", id);
7593         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
7594         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
7595         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
7596         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
7597         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
7598         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
7599         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
7600         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
7601         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
7602         gi = cred->group_info;
7603         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
7604                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
7605                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
7606         }
7607         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
7608         cap = cred->cap_effective;
7609         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
7610                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
7611         seq_putc(m, '\n');
7612         return 0;
7613 }
7614
7615 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
7616 {
7617         int i;
7618
7619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7620         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
7621         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7622                 struct fixed_file_table *table;
7623                 struct file *f;
7624
7625                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7626                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7627                 if (f)
7628                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
7629                 else
7630                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
7631         }
7632         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
7633         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7634                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
7635
7636                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
7637                                                 (unsigned int) buf->len);
7638         }
7639         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
7640                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
7641                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
7642         }
7643         seq_printf(m, "PollList:\n");
7644         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7645         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7646                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
7647                 struct io_kiocb *req;
7648
7649                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
7650                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
7651                                         req->task->task_works != NULL);
7652         }
7653         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7654         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7655 }
7656
7657 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
7658 {
7659         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
7660
7661         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
7662                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
7663                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
7664         }
7665 }
7666 #endif
7667
7668 static const struct file_operations io_uring_fops = {
7669         .release        = io_uring_release,
7670         .flush          = io_uring_flush,
7671         .mmap           = io_uring_mmap,
7672 #ifndef CONFIG_MMU
7673         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
7674         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
7675 #endif
7676         .poll           = io_uring_poll,
7677         .fasync         = io_uring_fasync,
7678 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7679         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
7680 #endif
7681 };
7682
7683 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
7684                                   struct io_uring_params *p)
7685 {
7686         struct io_rings *rings;
7687         size_t size, sq_array_offset;
7688
7689         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
7690         if (size == SIZE_MAX)
7691                 return -EOVERFLOW;
7692
7693         rings = io_mem_alloc(size);
7694         if (!rings)
7695                 return -ENOMEM;
7696
7697         ctx->rings = rings;
7698         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
7699         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
7700         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
7701         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
7702         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
7703         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
7704         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
7705         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
7706         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
7707
7708         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
7709         if (size == SIZE_MAX) {
7710                 io_mem_free(ctx->rings);
7711                 ctx->rings = NULL;
7712                 return -EOVERFLOW;
7713         }
7714
7715         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
7716         if (!ctx->sq_sqes) {
7717                 io_mem_free(ctx->rings);
7718                 ctx->rings = NULL;
7719                 return -ENOMEM;
7720         }
7721
7722         return 0;
7723 }
7724
7725 /*
7726  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
7727  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
7728  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
7729  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
7730  */
7731 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
7732 {
7733         struct file *file;
7734         int ret;
7735
7736 #if defined(CONFIG_UNIX)
7737         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
7738                                 &ctx->ring_sock);
7739         if (ret)
7740                 return ret;
7741 #endif
7742
7743         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
7744         if (ret < 0)
7745                 goto err;
7746
7747         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
7748                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
7749         if (IS_ERR(file)) {
7750                 put_unused_fd(ret);
7751                 ret = PTR_ERR(file);
7752                 goto err;
7753         }
7754
7755 #if defined(CONFIG_UNIX)
7756         ctx->ring_sock->file = file;
7757 #endif
7758         fd_install(ret, file);
7759         return ret;
7760 err:
7761 #if defined(CONFIG_UNIX)
7762         sock_release(ctx->ring_sock);
7763         ctx->ring_sock = NULL;
7764 #endif
7765         return ret;
7766 }
7767
7768 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
7769 {
7770         struct user_struct *user = NULL;
7771         struct io_ring_ctx *ctx;
7772         bool account_mem;
7773         int ret;
7774
7775         if (!entries)
7776                 return -EINVAL;
7777         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
7778                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7779                         return -EINVAL;
7780                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
7781         }
7782
7783         /*
7784          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
7785          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
7786          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
7787          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
7788          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
7789          * of CQ ring entries manually.
7790          */
7791         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
7792         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
7793                 /*
7794                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
7795                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
7796                  * any cq vs sq ring sizing.
7797                  */
7798                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
7799                         return -EINVAL;
7800                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
7801                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7802                                 return -EINVAL;
7803                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
7804                 }
7805                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
7806         } else {
7807                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
7808         }
7809
7810         user = get_uid(current_user());
7811         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
7812
7813         if (account_mem) {
7814                 ret = io_account_mem(user,
7815                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
7816                 if (ret) {
7817                         free_uid(user);
7818                         return ret;
7819                 }
7820         }
7821
7822         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
7823         if (!ctx) {
7824                 if (account_mem)
7825                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
7826                                                                 p->cq_entries));
7827                 free_uid(user);
7828                 return -ENOMEM;
7829         }
7830         ctx->compat = in_compat_syscall();
7831         ctx->account_mem = account_mem;
7832         ctx->user = user;
7833         ctx->creds = get_current_cred();
7834
7835         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
7836         if (ret)
7837                 goto err;
7838
7839         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
7840         if (ret)
7841                 goto err;
7842
7843         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
7844         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
7845         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
7846         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
7847         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
7848         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
7849         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
7850         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
7851
7852         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
7853         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
7854         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
7855         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
7856         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
7857         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
7858         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
7859
7860         /*
7861          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
7862          * having closed it before we finish setup
7863          */
7864         ret = io_uring_get_fd(ctx);
7865         if (ret < 0)
7866                 goto err;
7867
7868         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
7869                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
7870                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL;
7871         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
7872         return ret;
7873 err:
7874         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7875         return ret;
7876 }
7877
7878 /*
7879  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
7880  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
7881  * params structure passed in.
7882  */
7883 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
7884 {
7885         struct io_uring_params p;
7886         long ret;
7887         int i;
7888
7889         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
7890                 return -EFAULT;
7891         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
7892                 if (p.resv[i])
7893                         return -EINVAL;
7894         }
7895
7896         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
7897                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
7898                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
7899                 return -EINVAL;
7900
7901         ret = io_uring_create(entries, &p);
7902         if (ret < 0)
7903                 return ret;
7904
7905         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
7906                 return -EFAULT;
7907
7908         return ret;
7909 }
7910
7911 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
7912                 struct io_uring_params __user *, params)
7913 {
7914         return io_uring_setup(entries, params);
7915 }
7916
7917 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
7918 {
7919         struct io_uring_probe *p;
7920         size_t size;
7921         int i, ret;
7922
7923         size = struct_size(p, ops, nr_args);
7924         if (size == SIZE_MAX)
7925                 return -EOVERFLOW;
7926         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
7927         if (!p)
7928                 return -ENOMEM;
7929
7930         ret = -EFAULT;
7931         if (copy_from_user(p, arg, size))
7932                 goto out;
7933         ret = -EINVAL;
7934         if (memchr_inv(p, 0, size))
7935                 goto out;
7936
7937         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
7938         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
7939                 nr_args = IORING_OP_LAST;
7940
7941         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7942                 p->ops[i].op = i;
7943                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
7944                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
7945         }
7946         p->ops_len = i;
7947
7948         ret = 0;
7949         if (copy_to_user(arg, p, size))
7950                 ret = -EFAULT;
7951 out:
7952         kfree(p);
7953         return ret;
7954 }
7955
7956 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
7957 {
7958         const struct cred *creds = get_current_cred();
7959         int id;
7960
7961         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
7962                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
7963         if (id < 0)
7964                 put_cred(creds);
7965         return id;
7966 }
7967
7968 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
7969 {
7970         const struct cred *old_creds;
7971
7972         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7973         if (old_creds) {
7974                 put_cred(old_creds);
7975                 return 0;
7976         }
7977
7978         return -EINVAL;
7979 }
7980
7981 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
7982 {
7983         switch (op) {
7984         case IORING_UNREGISTER_FILES:
7985         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
7986         case IORING_REGISTER_PROBE:
7987         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
7988         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
7989                 return false;
7990         default:
7991                 return true;
7992         }
7993 }
7994
7995 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
7996                                void __user *arg, unsigned nr_args)
7997         __releases(ctx->uring_lock)
7998         __acquires(ctx->uring_lock)
7999 {
8000         int ret;
8001
8002         /*
8003          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8004          * someone else killed the ctx or is already going through
8005          * io_uring_register().
8006          */
8007         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8008                 return -ENXIO;
8009
8010         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8011                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8012
8013                 /*
8014                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8015                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8016                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8017                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8018                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8019                  * after we've killed the percpu ref.
8020                  */
8021                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8022                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->completions[0]);
8023                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8024                 if (ret) {
8025                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8026                         ret = -EINTR;
8027                         goto out;
8028                 }
8029         }
8030
8031         switch (opcode) {
8032         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8033                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8034                 break;
8035         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8036                 ret = -EINVAL;
8037                 if (arg || nr_args)
8038                         break;
8039                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8040                 break;
8041         case IORING_REGISTER_FILES:
8042                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8043                 break;
8044         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8045                 ret = -EINVAL;
8046                 if (arg || nr_args)
8047                         break;
8048                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8049                 break;
8050         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8051                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8052                 break;
8053         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8054         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8055                 ret = -EINVAL;
8056                 if (nr_args != 1)
8057                         break;
8058                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8059                 if (ret)
8060                         break;
8061                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8062                         ctx->eventfd_async = 1;
8063                 else
8064                         ctx->eventfd_async = 0;
8065                 break;
8066         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8067                 ret = -EINVAL;
8068                 if (arg || nr_args)
8069                         break;
8070                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8071                 break;
8072         case IORING_REGISTER_PROBE:
8073                 ret = -EINVAL;
8074                 if (!arg || nr_args > 256)
8075                         break;
8076                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8077                 break;
8078         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8079                 ret = -EINVAL;
8080                 if (arg || nr_args)
8081                         break;
8082                 ret = io_register_personality(ctx);
8083                 break;
8084         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8085                 ret = -EINVAL;
8086                 if (arg)
8087                         break;
8088                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8089                 break;
8090         default:
8091                 ret = -EINVAL;
8092                 break;
8093         }
8094
8095         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8096                 /* bring the ctx back to life */
8097                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8098 out:
8099                 reinit_completion(&ctx->completions[0]);
8100         }
8101         return ret;
8102 }
8103
8104 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8105                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8106 {
8107         struct io_ring_ctx *ctx;
8108         long ret = -EBADF;
8109         struct fd f;
8110
8111         f = fdget(fd);
8112         if (!f.file)
8113                 return -EBADF;
8114
8115         ret = -EOPNOTSUPP;
8116         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8117                 goto out_fput;
8118
8119         ctx = f.file->private_data;
8120
8121         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8122         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8123         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8124         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8125                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8126 out_fput:
8127         fdput(f);
8128         return ret;
8129 }
8130
8131 static int __init io_uring_init(void)
8132 {
8133 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8134         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8135         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8136 } while (0)
8137
8138 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8139         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8140         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8141         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8142         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8143         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8144         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8145         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8146         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8147         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8148         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8149         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8150         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8151         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8152         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8153         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8154         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
8155         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8156         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8157         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8158         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8159         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8160         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8161         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8162         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8163         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8164         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8165         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8166         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8167         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8168
8169         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8170         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8171         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8172         return 0;
8173 };
8174 __initcall(io_uring_init);