io_uring: zero ref_node after killing it
[linux-2.6-block.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82 #include <linux/io_uring.h>
83 #include <linux/blk-cgroup.h>
84 #include <linux/audit.h>
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/io_uring.h>
88
89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
90
91 #include "internal.h"
92 #include "io-wq.h"
93
94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
96
97 /*
98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
99  */
100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
106
107 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
108                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
109                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
110
111 struct io_uring {
112         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
113         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
114 };
115
116 /*
117  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
118  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
119  *
120  * The offsets to the member fields are published through struct
121  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
122  */
123 struct io_rings {
124         /*
125          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
126          * masked to get valid indices.
127          *
128          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
129          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
130          * cq ring.
131          */
132         struct io_uring         sq, cq;
133         /*
134          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
135          * ring_entries - 1)
136          */
137         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
138         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
139         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
140         /*
141          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
142          * invalid index stored in array
143          *
144          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
145          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
146          * cached value).
147          *
148          * After a new SQ head value was read by the application this
149          * counter includes all submissions that were dropped reaching
150          * the new SQ head (and possibly more).
151          */
152         u32                     sq_dropped;
153         /*
154          * Runtime SQ flags
155          *
156          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
157          * application.
158          *
159          * The application needs a full memory barrier before checking
160          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
161          */
162         u32                     sq_flags;
163         /*
164          * Runtime CQ flags
165          *
166          * Written by the application, shouldn't be modified by the
167          * kernel.
168          */
169         u32                     cq_flags;
170         /*
171          * Number of completion events lost because the queue was full;
172          * this should be avoided by the application by making sure
173          * there are not more requests pending than there is space in
174          * the completion queue.
175          *
176          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
177          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
178          * cached value).
179          *
180          * As completion events come in out of order this counter is not
181          * ordered with any other data.
182          */
183         u32                     cq_overflow;
184         /*
185          * Ring buffer of completion events.
186          *
187          * The kernel writes completion events fresh every time they are
188          * produced, so the application is allowed to modify pending
189          * entries.
190          */
191         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
192 };
193
194 enum io_uring_cmd_flags {
195         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
196         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
197 };
198
199 struct io_mapped_ubuf {
200         u64             ubuf;
201         size_t          len;
202         struct          bio_vec *bvec;
203         unsigned int    nr_bvecs;
204         unsigned long   acct_pages;
205 };
206
207 struct io_ring_ctx;
208
209 struct io_rsrc_put {
210         struct list_head list;
211         union {
212                 void *rsrc;
213                 struct file *file;
214         };
215 };
216
217 struct fixed_rsrc_table {
218         struct file             **files;
219 };
220
221 struct fixed_rsrc_ref_node {
222         struct percpu_ref               refs;
223         struct list_head                node;
224         struct list_head                rsrc_list;
225         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
226         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
227                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
228         struct llist_node               llist;
229         bool                            done;
230 };
231
232 struct fixed_rsrc_data {
233         struct fixed_rsrc_table         *table;
234         struct io_ring_ctx              *ctx;
235
236         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
237         struct percpu_ref               refs;
238         struct completion               done;
239         bool                            quiesce;
240 };
241
242 struct io_buffer {
243         struct list_head list;
244         __u64 addr;
245         __s32 len;
246         __u16 bid;
247 };
248
249 struct io_restriction {
250         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
251         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
252         u8 sqe_flags_allowed;
253         u8 sqe_flags_required;
254         bool registered;
255 };
256
257 struct io_sq_data {
258         refcount_t              refs;
259         struct mutex            lock;
260
261         /* ctx's that are using this sqd */
262         struct list_head        ctx_list;
263         struct list_head        ctx_new_list;
264         struct mutex            ctx_lock;
265
266         struct task_struct      *thread;
267         struct wait_queue_head  wait;
268
269         unsigned                sq_thread_idle;
270 };
271
272 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
273 #define IO_COMPL_BATCH                  32
274 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
275 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
276
277 struct io_comp_state {
278         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
279         unsigned int            nr;
280         unsigned int            locked_free_nr;
281         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
282         struct list_head        free_list;
283         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
284         struct list_head        locked_free_list;
285 };
286
287 struct io_submit_link {
288         struct io_kiocb         *head;
289         struct io_kiocb         *last;
290 };
291
292 struct io_submit_state {
293         struct blk_plug         plug;
294         struct io_submit_link   link;
295
296         /*
297          * io_kiocb alloc cache
298          */
299         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
300         unsigned int            free_reqs;
301
302         bool                    plug_started;
303
304         /*
305          * Batch completion logic
306          */
307         struct io_comp_state    comp;
308
309         /*
310          * File reference cache
311          */
312         struct file             *file;
313         unsigned int            fd;
314         unsigned int            file_refs;
315         unsigned int            ios_left;
316 };
317
318 struct io_ring_ctx {
319         struct {
320                 struct percpu_ref       refs;
321         } ____cacheline_aligned_in_smp;
322
323         struct {
324                 unsigned int            flags;
325                 unsigned int            compat: 1;
326                 unsigned int            limit_mem: 1;
327                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
328                 unsigned int            drain_next: 1;
329                 unsigned int            eventfd_async: 1;
330                 unsigned int            restricted: 1;
331                 unsigned int            sqo_dead: 1;
332
333                 /*
334                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
335                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
336                  *
337                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
338                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
339                  * the queue when needed.
340                  *
341                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
342                  * array.
343                  */
344                 u32                     *sq_array;
345                 unsigned                cached_sq_head;
346                 unsigned                sq_entries;
347                 unsigned                sq_mask;
348                 unsigned                sq_thread_idle;
349                 unsigned                cached_sq_dropped;
350                 unsigned                cached_cq_overflow;
351                 unsigned long           sq_check_overflow;
352
353                 struct list_head        defer_list;
354                 struct list_head        timeout_list;
355                 struct list_head        cq_overflow_list;
356
357                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
358         } ____cacheline_aligned_in_smp;
359
360         struct {
361                 struct mutex            uring_lock;
362                 wait_queue_head_t       wait;
363         } ____cacheline_aligned_in_smp;
364
365         struct io_submit_state          submit_state;
366
367         struct io_rings *rings;
368
369         /* IO offload */
370         struct io_wq            *io_wq;
371
372         /*
373          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
374          * have access to the ->files
375          */
376         struct task_struct      *sqo_task;
377
378         /* Only used for accounting purposes */
379         struct mm_struct        *mm_account;
380
381 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
382         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
383 #endif
384
385         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
386
387         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
388         struct list_head        sqd_list;
389
390         /*
391          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
392          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
393          * used. Only updated through io_uring_register(2).
394          */
395         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
396         unsigned                nr_user_files;
397
398         /* if used, fixed mapped user buffers */
399         unsigned                nr_user_bufs;
400         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
401
402         struct user_struct      *user;
403
404         const struct cred       *creds;
405
406 #ifdef CONFIG_AUDIT
407         kuid_t                  loginuid;
408         unsigned int            sessionid;
409 #endif
410
411         struct completion       ref_comp;
412         struct completion       sq_thread_comp;
413
414 #if defined(CONFIG_UNIX)
415         struct socket           *ring_sock;
416 #endif
417
418         struct idr              io_buffer_idr;
419
420         struct idr              personality_idr;
421
422         struct {
423                 unsigned                cached_cq_tail;
424                 unsigned                cq_entries;
425                 unsigned                cq_mask;
426                 atomic_t                cq_timeouts;
427                 unsigned                cq_last_tm_flush;
428                 unsigned long           cq_check_overflow;
429                 struct wait_queue_head  cq_wait;
430                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
431                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
432         } ____cacheline_aligned_in_smp;
433
434         struct {
435                 spinlock_t              completion_lock;
436
437                 /*
438                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
439                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
440                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
441                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
442                  */
443                 struct list_head        iopoll_list;
444                 struct hlist_head       *cancel_hash;
445                 unsigned                cancel_hash_bits;
446                 bool                    poll_multi_file;
447
448                 spinlock_t              inflight_lock;
449                 struct list_head        inflight_list;
450         } ____cacheline_aligned_in_smp;
451
452         struct delayed_work             rsrc_put_work;
453         struct llist_head               rsrc_put_llist;
454         struct list_head                rsrc_ref_list;
455         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
456
457         struct io_restriction           restrictions;
458
459         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
460         struct work_struct              exit_work;
461 };
462
463 /*
464  * First field must be the file pointer in all the
465  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
466  */
467 struct io_poll_iocb {
468         struct file                     *file;
469         struct wait_queue_head          *head;
470         __poll_t                        events;
471         bool                            done;
472         bool                            canceled;
473         struct wait_queue_entry         wait;
474 };
475
476 struct io_poll_remove {
477         struct file                     *file;
478         u64                             addr;
479 };
480
481 struct io_close {
482         struct file                     *file;
483         int                             fd;
484 };
485
486 struct io_timeout_data {
487         struct io_kiocb                 *req;
488         struct hrtimer                  timer;
489         struct timespec64               ts;
490         enum hrtimer_mode               mode;
491 };
492
493 struct io_accept {
494         struct file                     *file;
495         struct sockaddr __user          *addr;
496         int __user                      *addr_len;
497         int                             flags;
498         unsigned long                   nofile;
499 };
500
501 struct io_sync {
502         struct file                     *file;
503         loff_t                          len;
504         loff_t                          off;
505         int                             flags;
506         int                             mode;
507 };
508
509 struct io_cancel {
510         struct file                     *file;
511         u64                             addr;
512 };
513
514 struct io_timeout {
515         struct file                     *file;
516         u32                             off;
517         u32                             target_seq;
518         struct list_head                list;
519         /* head of the link, used by linked timeouts only */
520         struct io_kiocb                 *head;
521 };
522
523 struct io_timeout_rem {
524         struct file                     *file;
525         u64                             addr;
526
527         /* timeout update */
528         struct timespec64               ts;
529         u32                             flags;
530 };
531
532 struct io_rw {
533         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
534         struct kiocb                    kiocb;
535         u64                             addr;
536         u64                             len;
537 };
538
539 struct io_connect {
540         struct file                     *file;
541         struct sockaddr __user          *addr;
542         int                             addr_len;
543 };
544
545 struct io_sr_msg {
546         struct file                     *file;
547         union {
548                 struct user_msghdr __user *umsg;
549                 void __user             *buf;
550         };
551         int                             msg_flags;
552         int                             bgid;
553         size_t                          len;
554         struct io_buffer                *kbuf;
555 };
556
557 struct io_open {
558         struct file                     *file;
559         int                             dfd;
560         struct filename                 *filename;
561         struct open_how                 how;
562         unsigned long                   nofile;
563 };
564
565 struct io_rsrc_update {
566         struct file                     *file;
567         u64                             arg;
568         u32                             nr_args;
569         u32                             offset;
570 };
571
572 struct io_fadvise {
573         struct file                     *file;
574         u64                             offset;
575         u32                             len;
576         u32                             advice;
577 };
578
579 struct io_madvise {
580         struct file                     *file;
581         u64                             addr;
582         u32                             len;
583         u32                             advice;
584 };
585
586 struct io_epoll {
587         struct file                     *file;
588         int                             epfd;
589         int                             op;
590         int                             fd;
591         struct epoll_event              event;
592 };
593
594 struct io_splice {
595         struct file                     *file_out;
596         struct file                     *file_in;
597         loff_t                          off_out;
598         loff_t                          off_in;
599         u64                             len;
600         unsigned int                    flags;
601 };
602
603 struct io_provide_buf {
604         struct file                     *file;
605         __u64                           addr;
606         __s32                           len;
607         __u32                           bgid;
608         __u16                           nbufs;
609         __u16                           bid;
610 };
611
612 struct io_statx {
613         struct file                     *file;
614         int                             dfd;
615         unsigned int                    mask;
616         unsigned int                    flags;
617         const char __user               *filename;
618         struct statx __user             *buffer;
619 };
620
621 struct io_shutdown {
622         struct file                     *file;
623         int                             how;
624 };
625
626 struct io_rename {
627         struct file                     *file;
628         int                             old_dfd;
629         int                             new_dfd;
630         struct filename                 *oldpath;
631         struct filename                 *newpath;
632         int                             flags;
633 };
634
635 struct io_unlink {
636         struct file                     *file;
637         int                             dfd;
638         int                             flags;
639         struct filename                 *filename;
640 };
641
642 struct io_completion {
643         struct file                     *file;
644         struct list_head                list;
645         int                             cflags;
646 };
647
648 struct io_async_connect {
649         struct sockaddr_storage         address;
650 };
651
652 struct io_async_msghdr {
653         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
654         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
655         struct iovec                    *free_iov;
656         struct sockaddr __user          *uaddr;
657         struct msghdr                   msg;
658         struct sockaddr_storage         addr;
659 };
660
661 struct io_async_rw {
662         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
663         const struct iovec              *free_iovec;
664         struct iov_iter                 iter;
665         size_t                          bytes_done;
666         struct wait_page_queue          wpq;
667 };
668
669 enum {
670         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
671         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
672         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
673         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
674         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
675         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
676
677         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
678         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
679         REQ_F_CUR_POS_BIT,
680         REQ_F_NOWAIT_BIT,
681         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
682         REQ_F_ISREG_BIT,
683         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
684         REQ_F_POLLED_BIT,
685         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
686         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
687         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
688         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
689         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
690
691         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
692         __REQ_F_LAST_BIT,
693 };
694
695 enum {
696         /* ctx owns file */
697         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
698         /* drain existing IO first */
699         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
700         /* linked sqes */
701         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
702         /* doesn't sever on completion < 0 */
703         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
704         /* IOSQE_ASYNC */
705         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
706         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
707         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
708
709         /* fail rest of links */
710         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
711         /* on inflight list */
712         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
713         /* read/write uses file position */
714         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
715         /* must not punt to workers */
716         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
717         /* has or had linked timeout */
718         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
719         /* regular file */
720         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
721         /* needs cleanup */
722         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
723         /* already went through poll handler */
724         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
725         /* buffer already selected */
726         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
727         /* doesn't need file table for this request */
728         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
729         /* io_wq_work is initialized */
730         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
731         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
732         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
733         /* completion is deferred through io_comp_state */
734         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
735 };
736
737 struct async_poll {
738         struct io_poll_iocb     poll;
739         struct io_poll_iocb     *double_poll;
740 };
741
742 struct io_task_work {
743         struct io_wq_work_node  node;
744         task_work_func_t        func;
745 };
746
747 /*
748  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
749  * as the first entry in their struct definition. So you can
750  * access the file pointer through any of the sub-structs,
751  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
752  */
753 struct io_kiocb {
754         union {
755                 struct file             *file;
756                 struct io_rw            rw;
757                 struct io_poll_iocb     poll;
758                 struct io_poll_remove   poll_remove;
759                 struct io_accept        accept;
760                 struct io_sync          sync;
761                 struct io_cancel        cancel;
762                 struct io_timeout       timeout;
763                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
764                 struct io_connect       connect;
765                 struct io_sr_msg        sr_msg;
766                 struct io_open          open;
767                 struct io_close         close;
768                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
769                 struct io_fadvise       fadvise;
770                 struct io_madvise       madvise;
771                 struct io_epoll         epoll;
772                 struct io_splice        splice;
773                 struct io_provide_buf   pbuf;
774                 struct io_statx         statx;
775                 struct io_shutdown      shutdown;
776                 struct io_rename        rename;
777                 struct io_unlink        unlink;
778                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
779                 struct io_completion    compl;
780         };
781
782         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
783         void                            *async_data;
784         u8                              opcode;
785         /* polled IO has completed */
786         u8                              iopoll_completed;
787
788         u16                             buf_index;
789         u32                             result;
790
791         struct io_ring_ctx              *ctx;
792         unsigned int                    flags;
793         refcount_t                      refs;
794         struct task_struct              *task;
795         u64                             user_data;
796
797         struct io_kiocb                 *link;
798         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
799
800         /*
801          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
802          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
803          */
804         struct list_head                inflight_entry;
805         union {
806                 struct io_task_work     io_task_work;
807                 struct callback_head    task_work;
808         };
809         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
810         struct hlist_node               hash_node;
811         struct async_poll               *apoll;
812         struct io_wq_work               work;
813 };
814
815 struct io_defer_entry {
816         struct list_head        list;
817         struct io_kiocb         *req;
818         u32                     seq;
819 };
820
821 struct io_op_def {
822         /* needs req->file assigned */
823         unsigned                needs_file : 1;
824         /* hash wq insertion if file is a regular file */
825         unsigned                hash_reg_file : 1;
826         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
827         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
828         /* opcode is not supported by this kernel */
829         unsigned                not_supported : 1;
830         /* set if opcode supports polled "wait" */
831         unsigned                pollin : 1;
832         unsigned                pollout : 1;
833         /* op supports buffer selection */
834         unsigned                buffer_select : 1;
835         /* must always have async data allocated */
836         unsigned                needs_async_data : 1;
837         /* should block plug */
838         unsigned                plug : 1;
839         /* size of async data needed, if any */
840         unsigned short          async_size;
841         unsigned                work_flags;
842 };
843
844 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
845         [IORING_OP_NOP] = {},
846         [IORING_OP_READV] = {
847                 .needs_file             = 1,
848                 .unbound_nonreg_file    = 1,
849                 .pollin                 = 1,
850                 .buffer_select          = 1,
851                 .needs_async_data       = 1,
852                 .plug                   = 1,
853                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
854                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
855         },
856         [IORING_OP_WRITEV] = {
857                 .needs_file             = 1,
858                 .hash_reg_file          = 1,
859                 .unbound_nonreg_file    = 1,
860                 .pollout                = 1,
861                 .needs_async_data       = 1,
862                 .plug                   = 1,
863                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
864                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
865                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
866         },
867         [IORING_OP_FSYNC] = {
868                 .needs_file             = 1,
869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
870         },
871         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
872                 .needs_file             = 1,
873                 .unbound_nonreg_file    = 1,
874                 .pollin                 = 1,
875                 .plug                   = 1,
876                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
877                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
878         },
879         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883                 .pollout                = 1,
884                 .plug                   = 1,
885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
886                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
887                                                 IO_WQ_WORK_MM,
888         },
889         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
890                 .needs_file             = 1,
891                 .unbound_nonreg_file    = 1,
892         },
893         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
894         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
895                 .needs_file             = 1,
896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
897         },
898         [IORING_OP_SENDMSG] = {
899                 .needs_file             = 1,
900                 .unbound_nonreg_file    = 1,
901                 .pollout                = 1,
902                 .needs_async_data       = 1,
903                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
904                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
905         },
906         [IORING_OP_RECVMSG] = {
907                 .needs_file             = 1,
908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
909                 .pollin                 = 1,
910                 .buffer_select          = 1,
911                 .needs_async_data       = 1,
912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
913                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
914         },
915         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
916                 .needs_async_data       = 1,
917                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
918                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
919         },
920         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
921                 /* used by timeout updates' prep() */
922                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
923         },
924         [IORING_OP_ACCEPT] = {
925                 .needs_file             = 1,
926                 .unbound_nonreg_file    = 1,
927                 .pollin                 = 1,
928                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
929         },
930         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
931         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
932                 .needs_async_data       = 1,
933                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
934                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
935         },
936         [IORING_OP_CONNECT] = {
937                 .needs_file             = 1,
938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
939                 .pollout                = 1,
940                 .needs_async_data       = 1,
941                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
942                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
943         },
944         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
945                 .needs_file             = 1,
946                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
947         },
948         [IORING_OP_OPENAT] = {
949                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
950                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
951         },
952         [IORING_OP_CLOSE] = {
953                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
954         },
955         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
956                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
957         },
958         [IORING_OP_STATX] = {
959                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
960                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
961         },
962         [IORING_OP_READ] = {
963                 .needs_file             = 1,
964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
965                 .pollin                 = 1,
966                 .buffer_select          = 1,
967                 .plug                   = 1,
968                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
969                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
970         },
971         [IORING_OP_WRITE] = {
972                 .needs_file             = 1,
973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
974                 .pollout                = 1,
975                 .plug                   = 1,
976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
977                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
978                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
979         },
980         [IORING_OP_FADVISE] = {
981                 .needs_file             = 1,
982                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
983         },
984         [IORING_OP_MADVISE] = {
985                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
986         },
987         [IORING_OP_SEND] = {
988                 .needs_file             = 1,
989                 .unbound_nonreg_file    = 1,
990                 .pollout                = 1,
991                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
992         },
993         [IORING_OP_RECV] = {
994                 .needs_file             = 1,
995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
996                 .pollin                 = 1,
997                 .buffer_select          = 1,
998                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
999         },
1000         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1001                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
1002                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
1003         },
1004         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1005                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1006                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
1007         },
1008         [IORING_OP_SPLICE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010                 .hash_reg_file          = 1,
1011                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1012                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
1013         },
1014         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1015         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1016         [IORING_OP_TEE] = {
1017                 .needs_file             = 1,
1018                 .hash_reg_file          = 1,
1019                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1020         },
1021         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1022                 .needs_file             = 1,
1023         },
1024         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
1025                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
1026                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
1027         },
1028         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
1029                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
1030                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
1031         },
1032 };
1033
1034 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1035                                          struct task_struct *task,
1036                                          struct files_struct *files);
1037 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1038 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1039                         struct io_ring_ctx *ctx);
1040 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
1041                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1042
1043 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1044 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1045 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1046 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1047 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1048 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1049 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1050 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1051 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1052 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1053 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1054 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1055                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1056                                  unsigned nr_args);
1057 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1058 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1059                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1060 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1061 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1062
1063 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1064                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1065 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1066                              const struct iovec *fast_iov,
1067                              struct iov_iter *iter, bool force);
1068 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1069 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1070                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1071
1072 static struct kmem_cache *req_cachep;
1073
1074 static const struct file_operations io_uring_fops;
1075
1076 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1077 {
1078 #if defined(CONFIG_UNIX)
1079         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1080                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1081
1082                 return ctx->ring_sock->sk;
1083         }
1084 #endif
1085         return NULL;
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1088
1089 #define io_for_each_link(pos, head) \
1090         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1091
1092 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1093 {
1094         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1095                 __io_clean_op(req);
1096 }
1097
1098 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1099 {
1100         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1101
1102         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1103                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1104                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1105         }
1106 }
1107
1108 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1109                           struct task_struct *task,
1110                           struct files_struct *files)
1111 {
1112         struct io_kiocb *req;
1113
1114         if (task && head->task != task) {
1115                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1116                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1117                         return true;
1118                 return false;
1119         }
1120         if (!files)
1121                 return true;
1122
1123         io_for_each_link(req, head) {
1124                 if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1125                         continue;
1126                 if (req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops)
1127                         return true;
1128                 if ((req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1129                     req->work.identity->files == files)
1130                         return true;
1131         }
1132         return false;
1133 }
1134
1135 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1136 {
1137         struct files_struct *files = current->files;
1138         struct mm_struct *mm = current->mm;
1139
1140         if (mm) {
1141                 kthread_unuse_mm(mm);
1142                 mmput(mm);
1143                 current->mm = NULL;
1144         }
1145         if (files) {
1146                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1147
1148                 task_lock(current);
1149                 current->files = NULL;
1150                 current->nsproxy = NULL;
1151                 task_unlock(current);
1152                 put_files_struct(files);
1153                 put_nsproxy(nsproxy);
1154         }
1155 }
1156
1157 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1158 {
1159         if (!current->files) {
1160                 struct files_struct *files;
1161                 struct nsproxy *nsproxy;
1162
1163                 task_lock(ctx->sqo_task);
1164                 files = ctx->sqo_task->files;
1165                 if (!files) {
1166                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1167                         return -EOWNERDEAD;
1168                 }
1169                 atomic_inc(&files->count);
1170                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1171                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1172                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1173
1174                 task_lock(current);
1175                 current->files = files;
1176                 current->nsproxy = nsproxy;
1177                 task_unlock(current);
1178         }
1179         return 0;
1180 }
1181
1182 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1183 {
1184         struct mm_struct *mm;
1185
1186         if (current->mm)
1187                 return 0;
1188
1189         task_lock(ctx->sqo_task);
1190         mm = ctx->sqo_task->mm;
1191         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1192                 mm = NULL;
1193         task_unlock(ctx->sqo_task);
1194
1195         if (mm) {
1196                 kthread_use_mm(mm);
1197                 return 0;
1198         }
1199
1200         return -EFAULT;
1201 }
1202
1203 static int __io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1204                                            struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1207         int ret;
1208
1209         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1210                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1211                 if (unlikely(ret))
1212                         return ret;
1213         }
1214
1215         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1216                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1217                 if (unlikely(ret))
1218                         return ret;
1219         }
1220
1221         return 0;
1222 }
1223
1224 static inline int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1225                                                 struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1228                 return 0;
1229         return __io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req);
1230 }
1231
1232 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1233                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1234
1235 {
1236 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1237         /* puts the old one when swapping */
1238         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1239                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1240                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1241         }
1242 #endif
1243 }
1244
1245 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1246 {
1247 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1248         kthread_associate_blkcg(NULL);
1249 #endif
1250 }
1251
1252 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1253 {
1254         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1255                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1260  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1261  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1262  */
1263 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1264 {
1265         id->files = current->files;
1266         id->mm = current->mm;
1267 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1268         rcu_read_lock();
1269         id->blkcg_css = blkcg_css();
1270         rcu_read_unlock();
1271 #endif
1272         id->creds = current_cred();
1273         id->nsproxy = current->nsproxy;
1274         id->fs = current->fs;
1275         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1276 #ifdef CONFIG_AUDIT
1277         id->loginuid = current->loginuid;
1278         id->sessionid = current->sessionid;
1279 #endif
1280         refcount_set(&id->count, 1);
1281 }
1282
1283 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1284 {
1285         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1286         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1291  * touch any members of io_wq_work.
1292  */
1293 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1294 {
1295         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1296
1297         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1298                 return;
1299
1300         __io_req_init_async(req);
1301
1302         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1303         req->work.identity = tctx->identity;
1304         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1305                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1306 }
1307
1308 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1309 {
1310         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1311
1312         complete(&ctx->ref_comp);
1313 }
1314
1315 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1316 {
1317         return !req->timeout.off;
1318 }
1319
1320 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1321 {
1322         struct io_ring_ctx *ctx;
1323         int hash_bits;
1324
1325         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1326         if (!ctx)
1327                 return NULL;
1328
1329         /*
1330          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1331          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1332          */
1333         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1334         hash_bits -= 5;
1335         if (hash_bits <= 0)
1336                 hash_bits = 1;
1337         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1338         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1339                                         GFP_KERNEL);
1340         if (!ctx->cancel_hash)
1341                 goto err;
1342         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1343
1344         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1345                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1346                 goto err;
1347
1348         ctx->flags = p->flags;
1349         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1350         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1351         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1352         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1353         init_completion(&ctx->ref_comp);
1354         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1355         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1356         idr_init(&ctx->personality_idr);
1357         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1358         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1359         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1360         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1361         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1362         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1363         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1364         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1365         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1366         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1367         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1368         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1369         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1370         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1371         return ctx;
1372 err:
1373         kfree(ctx->cancel_hash);
1374         kfree(ctx);
1375         return NULL;
1376 }
1377
1378 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1379 {
1380         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1381                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1382
1383                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1384                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1385         }
1386
1387         return false;
1388 }
1389
1390 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1391 {
1392         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1393                 return;
1394         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1395                 kfree(req->work.identity);
1396 }
1397
1398 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1399 {
1400         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1401                 return;
1402
1403         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM)
1404                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1405 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1406         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)
1407                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1408 #endif
1409         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1410                 put_cred(req->work.identity->creds);
1411         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1412                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1413
1414                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1415                 if (--fs->users)
1416                         fs = NULL;
1417                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1418                 if (fs)
1419                         free_fs_struct(fs);
1420         }
1421         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) {
1422                 put_files_struct(req->work.identity->files);
1423                 put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
1424         }
1425         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1426                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1427                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1428                 unsigned long flags;
1429
1430                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1431                 list_del(&req->inflight_entry);
1432                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1433                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1434                 if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1435                         wake_up(&tctx->wait);
1436         }
1437
1438         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1439         req->work.flags &= ~(IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FS |
1440                              IO_WQ_WORK_CREDS | IO_WQ_WORK_FILES);
1441         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1446  * the current context.
1447  */
1448 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1449 {
1450         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1451         const struct cred *creds = NULL;
1452         struct io_identity *id;
1453
1454         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1455                 creds = req->work.identity->creds;
1456
1457         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1458         if (unlikely(!id)) {
1459                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1460                 return false;
1461         }
1462
1463         /*
1464          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1465          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1466          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1467          * that one separately.
1468          */
1469         io_init_identity(id);
1470         if (creds)
1471                 id->creds = creds;
1472
1473         /* add one for this request */
1474         refcount_inc(&id->count);
1475
1476         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1477         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1478             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1479                 kfree(tctx->identity);
1480         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1481             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1482                 kfree(req->work.identity);
1483
1484         req->work.identity = id;
1485         tctx->identity = id;
1486         return true;
1487 }
1488
1489 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1490 {
1491         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1492
1493         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1494                 io_req_init_async(req);
1495                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1496
1497                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1498                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1499                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1500         }
1501 }
1502
1503 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1504 {
1505         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1506         struct io_identity *id = req->work.identity;
1507
1508         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1509                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1510                         return false;
1511                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1512         }
1513 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1514         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1515             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1516                 rcu_read_lock();
1517                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1518                         rcu_read_unlock();
1519                         return false;
1520                 }
1521                 /*
1522                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1523                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1524                  */
1525                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1526                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1527                 rcu_read_unlock();
1528         }
1529 #endif
1530         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1531                 if (id->creds != current_cred())
1532                         return false;
1533                 get_cred(id->creds);
1534                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1535         }
1536 #ifdef CONFIG_AUDIT
1537         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1538             current->sessionid != id->sessionid)
1539                 return false;
1540 #endif
1541         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1542             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1543                 if (current->fs != id->fs)
1544                         return false;
1545                 spin_lock(&id->fs->lock);
1546                 if (!id->fs->in_exec) {
1547                         id->fs->users++;
1548                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1549                 } else {
1550                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1551                 }
1552                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1553         }
1554         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1555             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1556             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1557                 if (id->files != current->files ||
1558                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1559                         return false;
1560                 atomic_inc(&id->files->count);
1561                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1562                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1563                 io_req_track_inflight(req);
1564         }
1565         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1566             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1567                 if (id->mm != current->mm)
1568                         return false;
1569                 mmgrab(id->mm);
1570                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1571         }
1572
1573         return true;
1574 }
1575
1576 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1577 {
1578         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1579         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1580
1581         io_req_init_async(req);
1582
1583         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1584                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1585
1586         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1587                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1588                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1589         } else {
1590                 if (def->unbound_nonreg_file)
1591                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1592         }
1593
1594         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1595         if (io_grab_identity(req))
1596                 return;
1597
1598         if (!io_identity_cow(req))
1599                 return;
1600
1601         /* can't fail at this point */
1602         if (!io_grab_identity(req))
1603                 WARN_ON(1);
1604 }
1605
1606 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1607 {
1608         struct io_kiocb *cur;
1609
1610         io_for_each_link(cur, req)
1611                 io_prep_async_work(cur);
1612 }
1613
1614 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1615 {
1616         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1617         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1618
1619         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1620                                         &req->work, req->flags);
1621         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1622         return link;
1623 }
1624
1625 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1626 {
1627         struct io_kiocb *link;
1628
1629         /* init ->work of the whole link before punting */
1630         io_prep_async_link(req);
1631         link = __io_queue_async_work(req);
1632
1633         if (link)
1634                 io_queue_linked_timeout(link);
1635 }
1636
1637 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1638 {
1639         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1640         int ret;
1641
1642         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1643         if (ret != -1) {
1644                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1645                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1646                 list_del_init(&req->timeout.list);
1647                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1648                 io_put_req_deferred(req, 1);
1649         }
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1654  */
1655 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1656                              struct files_struct *files)
1657 {
1658         struct io_kiocb *req, *tmp;
1659         int canceled = 0;
1660
1661         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1662         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1663                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1664                         io_kill_timeout(req);
1665                         canceled++;
1666                 }
1667         }
1668         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1669         return canceled != 0;
1670 }
1671
1672 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1673 {
1674         do {
1675                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1676                                                 struct io_defer_entry, list);
1677
1678                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1679                         break;
1680                 list_del_init(&de->list);
1681                 io_req_task_queue(de->req);
1682                 kfree(de);
1683         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1684 }
1685
1686 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1687 {
1688         u32 seq;
1689
1690         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1691                 return;
1692
1693         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1694
1695         do {
1696                 u32 events_needed, events_got;
1697                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1698                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1699
1700                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1701                         break;
1702
1703                 /*
1704                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1705                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1706                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1707                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1708                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1709                  */
1710                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1711                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1712                 if (events_got < events_needed)
1713                         break;
1714
1715                 list_del_init(&req->timeout.list);
1716                 io_kill_timeout(req);
1717         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1718
1719         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1720 }
1721
1722 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1723 {
1724         io_flush_timeouts(ctx);
1725
1726         /* order cqe stores with ring update */
1727         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1728
1729         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1730                 __io_queue_deferred(ctx);
1731 }
1732
1733 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1734 {
1735         struct io_rings *r = ctx->rings;
1736
1737         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1738 }
1739
1740 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1741 {
1742         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1743 }
1744
1745 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1746 {
1747         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1748         unsigned tail;
1749
1750         /*
1751          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1752          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1753          * fill the cq entry
1754          */
1755         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1756                 return NULL;
1757
1758         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1759         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1760 }
1761
1762 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1763 {
1764         if (!ctx->cq_ev_fd)
1765                 return false;
1766         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1767                 return false;
1768         if (!ctx->eventfd_async)
1769                 return true;
1770         return io_wq_current_is_worker();
1771 }
1772
1773 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1774 {
1775         /* see waitqueue_active() comment */
1776         smp_mb();
1777
1778         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1779                 wake_up(&ctx->wait);
1780         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1781                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1782         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1783                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1784         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1785                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1786                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1787         }
1788 }
1789
1790 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1791 {
1792         /* see waitqueue_active() comment */
1793         smp_mb();
1794
1795         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1796                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1797                         wake_up(&ctx->wait);
1798         }
1799         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1800                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1801         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1802                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1803                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1804         }
1805 }
1806
1807 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1808 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1809                                        struct task_struct *tsk,
1810                                        struct files_struct *files)
1811 {
1812         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1813         struct io_kiocb *req, *tmp;
1814         struct io_uring_cqe *cqe;
1815         unsigned long flags;
1816         bool all_flushed, posted;
1817         LIST_HEAD(list);
1818
1819         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1820                 return false;
1821
1822         posted = false;
1823         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1824         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1825                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1826                         continue;
1827
1828                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1829                 if (!cqe && !force)
1830                         break;
1831
1832                 list_move(&req->compl.list, &list);
1833                 if (cqe) {
1834                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1835                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1836                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1837                 } else {
1838                         ctx->cached_cq_overflow++;
1839                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1840                                    ctx->cached_cq_overflow);
1841                 }
1842                 posted = true;
1843         }
1844
1845         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1846         if (all_flushed) {
1847                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1848                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1849                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1850         }
1851
1852         if (posted)
1853                 io_commit_cqring(ctx);
1854         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1855         if (posted)
1856                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1857
1858         while (!list_empty(&list)) {
1859                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1860                 list_del(&req->compl.list);
1861                 io_put_req(req);
1862         }
1863
1864         return all_flushed;
1865 }
1866
1867 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1868                                      struct task_struct *tsk,
1869                                      struct files_struct *files)
1870 {
1871         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1872                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1873                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1874                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1875                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1876                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1877                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1878         }
1879 }
1880
1881 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1882 {
1883         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1884         struct io_uring_cqe *cqe;
1885
1886         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1887
1888         /*
1889          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1890          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1891          * the ring.
1892          */
1893         cqe = io_get_cqring(ctx);
1894         if (likely(cqe)) {
1895                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1896                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1897                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1898         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1899                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1900                 /*
1901                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1902                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1903                  * to drop it on the floor.
1904                  */
1905                 ctx->cached_cq_overflow++;
1906                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1907         } else {
1908                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1909                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1910                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1911                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1912                 }
1913                 io_clean_op(req);
1914                 req->result = res;
1915                 req->compl.cflags = cflags;
1916                 refcount_inc(&req->refs);
1917                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1918         }
1919 }
1920
1921 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1922 {
1923         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1924 }
1925
1926 static inline void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1927                                         unsigned int cflags)
1928 {
1929         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1930         unsigned long flags;
1931
1932         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1933         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1934         io_commit_cqring(ctx);
1935         /*
1936          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1937          * free_list cache.
1938          */
1939         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1940                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1941
1942                 io_dismantle_req(req);
1943                 io_put_task(req->task, 1);
1944                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1945                 cs->locked_free_nr++;
1946         } else
1947                 req = NULL;
1948         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1949
1950         io_cqring_ev_posted(ctx);
1951         if (req) {
1952                 io_queue_next(req);
1953                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1954         }
1955 }
1956
1957 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1958                                   unsigned int cflags)
1959 {
1960         io_clean_op(req);
1961         req->result = res;
1962         req->compl.cflags = cflags;
1963         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1964 }
1965
1966 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1967                                      long res, unsigned cflags)
1968 {
1969         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1970                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1971         else
1972                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1973 }
1974
1975 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1976 {
1977         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1978 }
1979
1980 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1981 {
1982         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1983         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1984         struct io_kiocb *req = NULL;
1985
1986         /*
1987          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1988          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1989          * side cache.
1990          */
1991         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1992                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1993                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1994                 cs->locked_free_nr = 0;
1995                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1996         }
1997
1998         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1999                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
2000                                         compl.list);
2001                 list_del(&req->compl.list);
2002                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2003                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
2004                         break;
2005         }
2006
2007         return req != NULL;
2008 }
2009
2010 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2011 {
2012         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2013
2014         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
2015
2016         if (!state->free_reqs) {
2017                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
2018                 int ret;
2019
2020                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
2021                         goto got_req;
2022
2023                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
2024                                             state->reqs);
2025
2026                 /*
2027                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
2028                  * retry single alloc to be on the safe side.
2029                  */
2030                 if (unlikely(ret <= 0)) {
2031                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
2032                         if (!state->reqs[0])
2033                                 return NULL;
2034                         ret = 1;
2035                 }
2036                 state->free_reqs = ret;
2037         }
2038 got_req:
2039         state->free_reqs--;
2040         return state->reqs[state->free_reqs];
2041 }
2042
2043 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
2044                           bool fixed)
2045 {
2046         if (!fixed)
2047                 fput(file);
2048 }
2049
2050 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2051 {
2052         io_clean_op(req);
2053
2054         if (req->async_data)
2055                 kfree(req->async_data);
2056         if (req->file)
2057                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
2058         if (req->fixed_rsrc_refs)
2059                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
2060         io_req_clean_work(req);
2061 }
2062
2063 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
2064 {
2065         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
2066
2067         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
2068         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2069                 wake_up(&tctx->wait);
2070         put_task_struct_many(task, nr);
2071 }
2072
2073 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2074 {
2075         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2076
2077         io_dismantle_req(req);
2078         io_put_task(req->task, 1);
2079
2080         kmem_cache_free(req_cachep, req);
2081         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2082 }
2083
2084 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2085 {
2086         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2087
2088         req->link = nxt->link;
2089         nxt->link = NULL;
2090 }
2091
2092 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2093 {
2094         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2095         struct io_kiocb *link;
2096         bool cancelled = false;
2097         unsigned long flags;
2098
2099         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2100         link = req->link;
2101
2102         /*
2103          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
2104          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
2105          */
2106         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
2107                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2108                 int ret;
2109
2110                 io_remove_next_linked(req);
2111                 link->timeout.head = NULL;
2112                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
2113                 if (ret != -1) {
2114                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2115                         io_commit_cqring(ctx);
2116                         cancelled = true;
2117                 }
2118         }
2119         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2120         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2121
2122         if (cancelled) {
2123                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2124                 io_put_req(link);
2125         }
2126 }
2127
2128
2129 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2130 {
2131         struct io_kiocb *link, *nxt;
2132         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2133         unsigned long flags;
2134
2135         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2136         link = req->link;
2137         req->link = NULL;
2138
2139         while (link) {
2140                 nxt = link->link;
2141                 link->link = NULL;
2142
2143                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2144                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2145
2146                 /*
2147                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2148                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2149                  * work.fs->lock.
2150                  */
2151                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2152                         io_put_req_deferred(link, 2);
2153                 else
2154                         io_double_put_req(link);
2155                 link = nxt;
2156         }
2157         io_commit_cqring(ctx);
2158         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2159
2160         io_cqring_ev_posted(ctx);
2161 }
2162
2163 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2164 {
2165         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2166                 io_kill_linked_timeout(req);
2167
2168         /*
2169          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2170          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2171          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2172          * of the chain.
2173          */
2174         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2175                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2176
2177                 req->link = NULL;
2178                 return nxt;
2179         }
2180         io_fail_links(req);
2181         return NULL;
2182 }
2183
2184 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2185 {
2186         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2187                 return NULL;
2188         return __io_req_find_next(req);
2189 }
2190
2191 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
2192 {
2193         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2194         struct io_wq_work_list list;
2195         struct io_wq_work_node *node;
2196
2197         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
2198                 return false;
2199
2200         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2201         list = tctx->task_list;
2202         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2203         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2204
2205         node = list.first;
2206         while (node) {
2207                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2208                 struct io_ring_ctx *this_ctx;
2209                 struct io_kiocb *req;
2210
2211                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2212                 this_ctx = req->ctx;
2213                 req->task_work.func(&req->task_work);
2214                 node = next;
2215
2216                 if (!ctx) {
2217                         ctx = this_ctx;
2218                 } else if (ctx != this_ctx) {
2219                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2220                         io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
2221                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2222                         ctx = this_ctx;
2223                 }
2224         }
2225
2226         if (ctx && ctx->submit_state.comp.nr) {
2227                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2228                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
2229                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2230         }
2231
2232         return list.first != NULL;
2233 }
2234
2235 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2236 {
2237         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
2238
2239         while (__tctx_task_work(tctx))
2240                 cond_resched();
2241
2242         clear_bit(0, &tctx->task_state);
2243 }
2244
2245 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
2246                             enum task_work_notify_mode notify)
2247 {
2248         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2249         struct io_wq_work_node *node, *prev;
2250         unsigned long flags;
2251         int ret;
2252
2253         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2254
2255         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2256         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2257         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2258
2259         /* task_work already pending, we're done */
2260         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
2261             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
2262                 return 0;
2263
2264         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
2265                 return 0;
2266
2267         /*
2268          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
2269          * in the list, it got run and we're fine.
2270          */
2271         ret = 0;
2272         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2273         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
2274                 if (&req->io_task_work.node == node) {
2275                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
2276                         ret = 1;
2277                         break;
2278                 }
2279         }
2280         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2281         clear_bit(0, &tctx->task_state);
2282         return ret;
2283 }
2284
2285 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2286 {
2287         struct task_struct *tsk = req->task;
2288         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2289         enum task_work_notify_mode notify;
2290         int ret;
2291
2292         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2293                 return -ESRCH;
2294
2295         /*
2296          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2297          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2298          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2299          * will do the job.
2300          */
2301         notify = TWA_NONE;
2302         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2303                 notify = TWA_SIGNAL;
2304
2305         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
2306         if (!ret)
2307                 wake_up_process(tsk);
2308
2309         return ret;
2310 }
2311
2312 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2313                                           task_work_func_t cb)
2314 {
2315         struct task_struct *tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2316
2317         init_task_work(&req->task_work, cb);
2318         task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2319         wake_up_process(tsk);
2320 }
2321
2322 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2323 {
2324         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2325
2326         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2327         io_cqring_fill_event(req, error);
2328         io_commit_cqring(ctx);
2329         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2330
2331         io_cqring_ev_posted(ctx);
2332         req_set_fail_links(req);
2333         io_double_put_req(req);
2334 }
2335
2336 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2337 {
2338         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2339         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2340
2341         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2342         __io_req_task_cancel(req, req->result);
2343         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2344         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2345 }
2346
2347 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2348 {
2349         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2350
2351         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2352         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2353         if (!ctx->sqo_dead && !(current->flags & PF_EXITING) &&
2354             !io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req))
2355                 __io_queue_sqe(req);
2356         else
2357                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2358         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2359 }
2360
2361 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2362 {
2363         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2364
2365         __io_req_task_submit(req);
2366 }
2367
2368 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2369 {
2370         int ret;
2371
2372         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2373         ret = io_req_task_work_add(req);
2374         if (unlikely(ret)) {
2375                 req->result = -ECANCELED;
2376                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2377                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2378         }
2379 }
2380
2381 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2382 {
2383         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2384         req->result = ret;
2385         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2386
2387         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2388                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2389 }
2390
2391 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2392 {
2393         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2394
2395         if (nxt)
2396                 io_req_task_queue(nxt);
2397 }
2398
2399 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2400 {
2401         io_queue_next(req);
2402         __io_free_req(req);
2403 }
2404
2405 struct req_batch {
2406         struct task_struct      *task;
2407         int                     task_refs;
2408         int                     ctx_refs;
2409 };
2410
2411 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2412 {
2413         rb->task_refs = 0;
2414         rb->ctx_refs = 0;
2415         rb->task = NULL;
2416 }
2417
2418 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2419                                      struct req_batch *rb)
2420 {
2421         if (rb->task)
2422                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2423         if (rb->ctx_refs)
2424                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2425 }
2426
2427 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2428                               struct io_submit_state *state)
2429 {
2430         io_queue_next(req);
2431
2432         if (req->task != rb->task) {
2433                 if (rb->task)
2434                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2435                 rb->task = req->task;
2436                 rb->task_refs = 0;
2437         }
2438         rb->task_refs++;
2439         rb->ctx_refs++;
2440
2441         io_dismantle_req(req);
2442         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2443                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2444         else
2445                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2446 }
2447
2448 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2449                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2450 {
2451         int i, nr = cs->nr;
2452         struct io_kiocb *req;
2453         struct req_batch rb;
2454
2455         io_init_req_batch(&rb);
2456         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2457         for (i = 0; i < nr; i++) {
2458                 req = cs->reqs[i];
2459                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2460         }
2461         io_commit_cqring(ctx);
2462         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2463
2464         io_cqring_ev_posted(ctx);
2465         for (i = 0; i < nr; i++) {
2466                 req = cs->reqs[i];
2467
2468                 /* submission and completion refs */
2469                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2470                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2471         }
2472
2473         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2474         cs->nr = 0;
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2479  * was the last reference to this request.
2480  */
2481 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2482 {
2483         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2484
2485         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2486                 nxt = io_req_find_next(req);
2487                 __io_free_req(req);
2488         }
2489         return nxt;
2490 }
2491
2492 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2493 {
2494         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2495                 io_free_req(req);
2496 }
2497
2498 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2499 {
2500         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2501
2502         io_free_req(req);
2503 }
2504
2505 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2506 {
2507         int ret;
2508
2509         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2510         ret = io_req_task_work_add(req);
2511         if (unlikely(ret))
2512                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2513 }
2514
2515 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2516 {
2517         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2518                 io_free_req_deferred(req);
2519 }
2520
2521 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2522 {
2523         /* drop both submit and complete references */
2524         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2525                 io_free_req(req);
2526 }
2527
2528 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2529 {
2530         /* See comment at the top of this file */
2531         smp_rmb();
2532         return __io_cqring_events(ctx);
2533 }
2534
2535 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2536 {
2537         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2538
2539         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2540         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2541 }
2542
2543 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2544 {
2545         unsigned int cflags;
2546
2547         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2548         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2549         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2550         kfree(kbuf);
2551         return cflags;
2552 }
2553
2554 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2555 {
2556         struct io_buffer *kbuf;
2557
2558         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2559         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2560 }
2561
2562 static inline bool io_run_task_work(void)
2563 {
2564         /*
2565          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2566          * not add work to such a task.
2567          */
2568         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2569                 return false;
2570         if (current->task_works) {
2571                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2572                 task_work_run();
2573                 return true;
2574         }
2575
2576         return false;
2577 }
2578
2579 /*
2580  * Find and free completed poll iocbs
2581  */
2582 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2583                                struct list_head *done)
2584 {
2585         struct req_batch rb;
2586         struct io_kiocb *req;
2587
2588         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2589         smp_rmb();
2590
2591         io_init_req_batch(&rb);
2592         while (!list_empty(done)) {
2593                 int cflags = 0;
2594
2595                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2596                 list_del(&req->inflight_entry);
2597
2598                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2599                         req->iopoll_completed = 0;
2600                         if (io_rw_reissue(req))
2601                                 continue;
2602                 }
2603
2604                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2605                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2606
2607                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2608                 (*nr_events)++;
2609
2610                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2611                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2612         }
2613
2614         io_commit_cqring(ctx);
2615         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2616         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2617 }
2618
2619 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2620                         long min)
2621 {
2622         struct io_kiocb *req, *tmp;
2623         LIST_HEAD(done);
2624         bool spin;
2625         int ret;
2626
2627         /*
2628          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2629          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2630          */
2631         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2632
2633         ret = 0;
2634         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2635                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2636
2637                 /*
2638                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2639                  * If we find a request that requires polling, break out
2640                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2641                  */
2642                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2643                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2644                         continue;
2645                 }
2646                 if (!list_empty(&done))
2647                         break;
2648
2649                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2650                 if (ret < 0)
2651                         break;
2652
2653                 /* iopoll may have completed current req */
2654                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2655                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2656
2657                 if (ret && spin)
2658                         spin = false;
2659                 ret = 0;
2660         }
2661
2662         if (!list_empty(&done))
2663                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2664
2665         return ret;
2666 }
2667
2668 /*
2669  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2670  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2671  * as a non-spinning completion check.
2672  */
2673 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2674                                 long min)
2675 {
2676         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2677                 int ret;
2678
2679                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2680                 if (ret < 0)
2681                         return ret;
2682                 if (*nr_events >= min)
2683                         return 0;
2684         }
2685
2686         return 1;
2687 }
2688
2689 /*
2690  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2691  * find and complete them.
2692  */
2693 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2694 {
2695         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2696                 return;
2697
2698         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2699         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2700                 unsigned int nr_events = 0;
2701
2702                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2703
2704                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2705                 if (nr_events == 0)
2706                         break;
2707                 /*
2708                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2709                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2710                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2711                  */
2712                 if (need_resched()) {
2713                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2714                         cond_resched();
2715                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2716                 }
2717         }
2718         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2719 }
2720
2721 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2722 {
2723         unsigned int nr_events = 0;
2724         int iters = 0, ret = 0;
2725
2726         /*
2727          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2728          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2729          * that got punted to a workqueue.
2730          */
2731         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2732         do {
2733                 /*
2734                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2735                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2736                  * already triggered a CQE (eg in error).
2737                  */
2738                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2739                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2740                 if (io_cqring_events(ctx))
2741                         break;
2742
2743                 /*
2744                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2745                  * application entering polling for a command before it gets
2746                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2747                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2748                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2749                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2750                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2751                  * very same mutex.
2752                  */
2753                 if (!(++iters & 7)) {
2754                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2755                         io_run_task_work();
2756                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2757                 }
2758
2759                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2760                 if (ret <= 0)
2761                         break;
2762                 ret = 0;
2763         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2764
2765         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2766         return ret;
2767 }
2768
2769 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2770 {
2771         /*
2772          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2773          * thread.
2774          */
2775         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2776                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2777
2778                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2779         }
2780         file_end_write(req->file);
2781 }
2782
2783 #ifdef CONFIG_BLOCK
2784 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2785 {
2786         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2787         int rw, ret;
2788         struct iov_iter iter;
2789
2790         /* already prepared */
2791         if (req->async_data)
2792                 return true;
2793
2794         switch (req->opcode) {
2795         case IORING_OP_READV:
2796         case IORING_OP_READ_FIXED:
2797         case IORING_OP_READ:
2798                 rw = READ;
2799                 break;
2800         case IORING_OP_WRITEV:
2801         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2802         case IORING_OP_WRITE:
2803                 rw = WRITE;
2804                 break;
2805         default:
2806                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2807                                 req->opcode);
2808                 return false;
2809         }
2810
2811         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2812         if (ret < 0)
2813                 return false;
2814         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2815 }
2816 #endif
2817
2818 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2819 {
2820 #ifdef CONFIG_BLOCK
2821         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2822         int ret;
2823
2824         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2825                 return false;
2826         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || io_wq_current_is_worker())
2827                 return false;
2828
2829         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2830
2831         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2832
2833         if (!ret && io_resubmit_prep(req)) {
2834                 refcount_inc(&req->refs);
2835                 io_queue_async_work(req);
2836                 return true;
2837         }
2838         req_set_fail_links(req);
2839 #endif
2840         return false;
2841 }
2842
2843 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2844                              unsigned int issue_flags)
2845 {
2846         int cflags = 0;
2847
2848         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2849                 return;
2850         if (res != req->result)
2851                 req_set_fail_links(req);
2852
2853         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2854                 kiocb_end_write(req);
2855         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2856                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2857         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2858 }
2859
2860 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2861 {
2862         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2863
2864         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2865 }
2866
2867 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2868 {
2869         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2870
2871         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2872                 kiocb_end_write(req);
2873
2874         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2875                 req_set_fail_links(req);
2876
2877         WRITE_ONCE(req->result, res);
2878         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2879         smp_wmb();
2880         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2881 }
2882
2883 /*
2884  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2885  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2886  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2887  * accessing the kiocb cookie.
2888  */
2889 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2890 {
2891         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2892
2893         /*
2894          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2895          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2896          * different devices.
2897          */
2898         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2899                 ctx->poll_multi_file = false;
2900         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2901                 struct io_kiocb *list_req;
2902
2903                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2904                                                 inflight_entry);
2905                 if (list_req->file != req->file)
2906                         ctx->poll_multi_file = true;
2907         }
2908
2909         /*
2910          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2911          * it to the front so we find it first.
2912          */
2913         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2914                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2915         else
2916                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2917
2918         /*
2919          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2920          * task context or in io worker task context. If current task context is
2921          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2922          */
2923         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2924             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2925                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2926 }
2927
2928 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2929 {
2930         if (state->file_refs) {
2931                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2932                 state->file_refs = 0;
2933         }
2934 }
2935
2936 /*
2937  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2938  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2939  * has more than one submission.
2940  */
2941 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2942 {
2943         if (!state)
2944                 return fget(fd);
2945
2946         if (state->file_refs) {
2947                 if (state->fd == fd) {
2948                         state->file_refs--;
2949                         return state->file;
2950                 }
2951                 io_state_file_put(state);
2952         }
2953         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2954         if (unlikely(!state->file))
2955                 return NULL;
2956
2957         state->fd = fd;
2958         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2959         return state->file;
2960 }
2961
2962 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2963 {
2964         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2965 }
2966
2967 /*
2968  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2969  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2970  * inline.
2971  */
2972 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2973 {
2974         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2975
2976         if (S_ISBLK(mode)) {
2977                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2978                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2979                         return true;
2980                 return false;
2981         }
2982         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2983                 return true;
2984         if (S_ISREG(mode)) {
2985                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2986                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2987                     file->f_op != &io_uring_fops)
2988                         return true;
2989                 return false;
2990         }
2991
2992         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2993         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2994                 return true;
2995
2996         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2997                 return false;
2998
2999         if (rw == READ)
3000                 return file->f_op->read_iter != NULL;
3001
3002         return file->f_op->write_iter != NULL;
3003 }
3004
3005 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3006 {
3007         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3008         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3009         struct file *file = req->file;
3010         unsigned ioprio;
3011         int ret;
3012
3013         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
3014                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
3015
3016         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
3017         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
3018                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
3019                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
3020         }
3021         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
3022         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
3023         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
3024         if (unlikely(ret))
3025                 return ret;
3026
3027         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
3028         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
3029                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3030
3031         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
3032         if (ioprio) {
3033                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
3034                 if (ret)
3035                         return ret;
3036
3037                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
3038         } else
3039                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
3040
3041         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3042                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
3043                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
3044                         return -EOPNOTSUPP;
3045
3046                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
3047                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
3048                 req->iopoll_completed = 0;
3049         } else {
3050                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3051                         return -EINVAL;
3052                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
3053         }
3054
3055         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3056         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
3057         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
3058         return 0;
3059 }
3060
3061 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
3062 {
3063         switch (ret) {
3064         case -EIOCBQUEUED:
3065                 break;
3066         case -ERESTARTSYS:
3067         case -ERESTARTNOINTR:
3068         case -ERESTARTNOHAND:
3069         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
3070                 /*
3071                  * We can't just restart the syscall, since previously
3072                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
3073                  * IO with EINTR.
3074                  */
3075                 ret = -EINTR;
3076                 fallthrough;
3077         default:
3078                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
3079         }
3080 }
3081
3082 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
3083                        unsigned int issue_flags)
3084 {
3085         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
3086         struct io_async_rw *io = req->async_data;
3087
3088         /* add previously done IO, if any */
3089         if (io && io->bytes_done > 0) {
3090                 if (ret < 0)
3091                         ret = io->bytes_done;
3092                 else
3093                         ret += io->bytes_done;
3094         }
3095
3096         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
3097                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
3098         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
3099                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
3100         else
3101                 io_rw_done(kiocb, ret);
3102 }
3103
3104 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3105 {
3106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3107         size_t len = req->rw.len;
3108         struct io_mapped_ubuf *imu;
3109         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3110         size_t offset;
3111         u64 buf_addr;
3112
3113         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3114                 return -EFAULT;
3115         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3116         imu = &ctx->user_bufs[index];
3117         buf_addr = req->rw.addr;
3118
3119         /* overflow */
3120         if (buf_addr + len < buf_addr)
3121                 return -EFAULT;
3122         /* not inside the mapped region */
3123         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
3124                 return -EFAULT;
3125
3126         /*
3127          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3128          * and advance us to the beginning.
3129          */
3130         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3131         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3132
3133         if (offset) {
3134                 /*
3135                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3136                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3137                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3138                  * we know that:
3139                  *
3140                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3141                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3142                  *    first and last bvec
3143                  *
3144                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3145                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3146                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3147                  * since we can just skip the first segment, which may not
3148                  * be PAGE_SIZE aligned.
3149                  */
3150                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3151
3152                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3153                         iov_iter_advance(iter, offset);
3154                 } else {
3155                         unsigned long seg_skip;
3156
3157                         /* skip first vec */
3158                         offset -= bvec->bv_len;
3159                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3160
3161                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3162                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3163                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3164                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3165                 }
3166         }
3167
3168         return 0;
3169 }
3170
3171 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3172 {
3173         if (needs_lock)
3174                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3175 }
3176
3177 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3178 {
3179         /*
3180          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3181          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3182          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3183          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3184          */
3185         if (needs_lock)
3186                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3187 }
3188
3189 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3190                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3191                                           bool needs_lock)
3192 {
3193         struct io_buffer *head;
3194
3195         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3196                 return kbuf;
3197
3198         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3199
3200         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3201
3202         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3203         if (head) {
3204                 if (!list_empty(&head->list)) {
3205                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3206                                                         list);
3207                         list_del(&kbuf->list);
3208                 } else {
3209                         kbuf = head;
3210                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3211                 }
3212                 if (*len > kbuf->len)
3213                         *len = kbuf->len;
3214         } else {
3215                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3216         }
3217
3218         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3219
3220         return kbuf;
3221 }
3222
3223 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3224                                         bool needs_lock)
3225 {
3226         struct io_buffer *kbuf;
3227         u16 bgid;
3228
3229         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3230         bgid = req->buf_index;
3231         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3232         if (IS_ERR(kbuf))
3233                 return kbuf;
3234         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3235         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3236         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3237 }
3238
3239 #ifdef CONFIG_COMPAT
3240 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3241                                 bool needs_lock)
3242 {
3243         struct compat_iovec __user *uiov;
3244         compat_ssize_t clen;
3245         void __user *buf;
3246         ssize_t len;
3247
3248         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3249         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3250                 return -EFAULT;
3251         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3252                 return -EFAULT;
3253         if (clen < 0)
3254                 return -EINVAL;
3255
3256         len = clen;
3257         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3258         if (IS_ERR(buf))
3259                 return PTR_ERR(buf);
3260         iov[0].iov_base = buf;
3261         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3262         return 0;
3263 }
3264 #endif
3265
3266 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3267                                       bool needs_lock)
3268 {
3269         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3270         void __user *buf;
3271         ssize_t len;
3272
3273         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3274                 return -EFAULT;
3275
3276         len = iov[0].iov_len;
3277         if (len < 0)
3278                 return -EINVAL;
3279         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3280         if (IS_ERR(buf))
3281                 return PTR_ERR(buf);
3282         iov[0].iov_base = buf;
3283         iov[0].iov_len = len;
3284         return 0;
3285 }
3286
3287 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3288                                     bool needs_lock)
3289 {
3290         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3291                 struct io_buffer *kbuf;
3292
3293                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3294                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3295                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3296                 return 0;
3297         }
3298         if (req->rw.len != 1)
3299                 return -EINVAL;
3300
3301 #ifdef CONFIG_COMPAT
3302         if (req->ctx->compat)
3303                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3304 #endif
3305
3306         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3307 }
3308
3309 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3310                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3311 {
3312         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3313         size_t sqe_len = req->rw.len;
3314         u8 opcode = req->opcode;
3315         ssize_t ret;
3316
3317         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3318                 *iovec = NULL;
3319                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3320         }
3321
3322         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3323         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3324                 return -EINVAL;
3325
3326         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3327                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3328                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3329                         if (IS_ERR(buf))
3330                                 return PTR_ERR(buf);
3331                         req->rw.len = sqe_len;
3332                 }
3333
3334                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3335                 *iovec = NULL;
3336                 return ret;
3337         }
3338
3339         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3340                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3341                 if (!ret)
3342                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3343                 *iovec = NULL;
3344                 return ret;
3345         }
3346
3347         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3348                               req->ctx->compat);
3349 }
3350
3351 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3352 {
3353         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3354 }
3355
3356 /*
3357  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3358  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3359  */
3360 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3361 {
3362         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3363         struct file *file = req->file;
3364         ssize_t ret = 0;
3365
3366         /*
3367          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3368          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3369          * the kiocb to be handled from an async context.
3370          */
3371         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3372                 return -EOPNOTSUPP;
3373         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3374                 return -EAGAIN;
3375
3376         while (iov_iter_count(iter)) {
3377                 struct iovec iovec;
3378                 ssize_t nr;
3379
3380                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3381                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3382                 } else {
3383                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3384                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3385                 }
3386
3387                 if (rw == READ) {
3388                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3389                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3390                 } else {
3391                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3392                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3393                 }
3394
3395                 if (nr < 0) {
3396                         if (!ret)
3397                                 ret = nr;
3398                         break;
3399                 }
3400                 ret += nr;
3401                 if (nr != iovec.iov_len)
3402                         break;
3403                 req->rw.len -= nr;
3404                 req->rw.addr += nr;
3405                 iov_iter_advance(iter, nr);
3406         }
3407
3408         return ret;
3409 }
3410
3411 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3412                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3413 {
3414         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3415
3416         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3417         rw->free_iovec = iovec;
3418         rw->bytes_done = 0;
3419         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3420         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3421                 return;
3422         if (!iovec) {
3423                 unsigned iov_off = 0;
3424
3425                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3426                 if (iter->iov != fast_iov) {
3427                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3428                         rw->iter.iov += iov_off;
3429                 }
3430                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3431                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3432                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3433         } else {
3434                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3435         }
3436 }
3437
3438 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3439 {
3440         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3441         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3442         return req->async_data == NULL;
3443 }
3444
3445 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3446 {
3447         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3448                 return 0;
3449
3450         return  __io_alloc_async_data(req);
3451 }
3452
3453 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3454                              const struct iovec *fast_iov,
3455                              struct iov_iter *iter, bool force)
3456 {
3457         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3458                 return 0;
3459         if (!req->async_data) {
3460                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3461                         kfree(iovec);
3462                         return -ENOMEM;
3463                 }
3464
3465                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3466         }
3467         return 0;
3468 }
3469
3470 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3471 {
3472         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3473         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3474         int ret;
3475
3476         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3477         if (unlikely(ret < 0))
3478                 return ret;
3479
3480         iorw->bytes_done = 0;
3481         iorw->free_iovec = iov;
3482         if (iov)
3483                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3484         return 0;
3485 }
3486
3487 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3488 {
3489         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3490                 return -EBADF;
3491         return io_prep_rw(req, sqe);
3492 }
3493
3494 /*
3495  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3496  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3497  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3498  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3499  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3500  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3501  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3502  * slow path.
3503  */
3504 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3505                              int sync, void *arg)
3506 {
3507         struct wait_page_queue *wpq;
3508         struct io_kiocb *req = wait->private;
3509         struct wait_page_key *key = arg;
3510
3511         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3512
3513         if (!wake_page_match(wpq, key))
3514                 return 0;
3515
3516         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3517         list_del_init(&wait->entry);
3518
3519         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3520         refcount_inc(&req->refs);
3521         io_req_task_queue(req);
3522         return 1;
3523 }
3524
3525 /*
3526  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3527  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3528  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3529  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3530  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3531  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3532  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3533  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3534  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3535  * async worker threads for a blocking retry.
3536  */
3537 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3538 {
3539         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3540         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3541         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3542
3543         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3544         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3545                 return false;
3546
3547         /* Only for buffered IO */
3548         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3549                 return false;
3550
3551         /*
3552          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3553          * support callback based unlocks
3554          */
3555         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3556                 return false;
3557
3558         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3559         wait->wait.private = req;
3560         wait->wait.flags = 0;
3561         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3562         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3563         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3564         kiocb->ki_waitq = wait;
3565         return true;
3566 }
3567
3568 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3569 {
3570         if (req->file->f_op->read_iter)
3571                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3572         else if (req->file->f_op->read)
3573                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3574         else
3575                 return -EINVAL;
3576 }
3577
3578 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3579 {
3580         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3581         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3582         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3583         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3584         ssize_t io_size, ret, ret2;
3585         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3586
3587         if (rw) {
3588                 iter = &rw->iter;
3589                 iovec = NULL;
3590         } else {
3591                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3592                 if (ret < 0)
3593                         return ret;
3594         }
3595         io_size = iov_iter_count(iter);
3596         req->result = io_size;
3597
3598         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3599         if (!force_nonblock)
3600                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3601         else
3602                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3603
3604         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3605         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3606                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3607                 return ret ?: -EAGAIN;
3608         }
3609
3610         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3611         if (unlikely(ret)) {
3612                 kfree(iovec);
3613                 return ret;
3614         }
3615
3616         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3617
3618         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3619                 goto out_free;
3620         } else if (ret == -EAGAIN) {
3621                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3622                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3623                         goto done;
3624                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3625                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3626                         goto done;
3627                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3628                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3629                 ret = 0;
3630         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3631                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3632                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3633                 goto done;
3634         }
3635
3636         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3637         if (ret2)
3638                 return ret2;
3639
3640         iovec = NULL;
3641         rw = req->async_data;
3642         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3643         iter = &rw->iter;
3644
3645         do {
3646                 io_size -= ret;
3647                 rw->bytes_done += ret;
3648                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3649                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3650                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3651                         return -EAGAIN;
3652                 }
3653
3654                 /*
3655                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3656                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3657                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3658                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3659                  */
3660                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3661                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3662                         return 0;
3663                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3664         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3665 done:
3666         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3667 out_free:
3668         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3669         if (iovec)
3670                 kfree(iovec);
3671         return 0;
3672 }
3673
3674 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3675 {
3676         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3677                 return -EBADF;
3678         return io_prep_rw(req, sqe);
3679 }
3680
3681 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3682 {
3683         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3684         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3685         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3686         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3687         ssize_t ret, ret2, io_size;
3688         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3689
3690         if (rw) {
3691                 iter = &rw->iter;
3692                 iovec = NULL;
3693         } else {
3694                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3695                 if (ret < 0)
3696                         return ret;
3697         }
3698         io_size = iov_iter_count(iter);
3699         req->result = io_size;
3700
3701         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3702         if (!force_nonblock)
3703                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3704         else
3705                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3706
3707         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3708         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3709                 goto copy_iov;
3710
3711         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3712         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3713             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3714                 goto copy_iov;
3715
3716         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3717         if (unlikely(ret))
3718                 goto out_free;
3719
3720         /*
3721          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3722          * which will be released by another thread in
3723          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3724          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3725          * we return to userspace.
3726          */
3727         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3728                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3729                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3730                                         SB_FREEZE_WRITE);
3731         }
3732         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3733
3734         if (req->file->f_op->write_iter)
3735                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3736         else if (req->file->f_op->write)
3737                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3738         else
3739                 ret2 = -EINVAL;
3740
3741         /*
3742          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3743          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3744          */
3745         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3746                 ret2 = -EAGAIN;
3747         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3748         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3749                 goto done;
3750         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3751                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3752                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3753                         goto copy_iov;
3754 done:
3755                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3756         } else {
3757 copy_iov:
3758                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3759                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3760                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3761                 return ret ?: -EAGAIN;
3762         }
3763 out_free:
3764         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3765         if (iovec)
3766                 kfree(iovec);
3767         return ret;
3768 }
3769
3770 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3771                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3772 {
3773         struct io_rename *ren = &req->rename;
3774         const char __user *oldf, *newf;
3775
3776         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3777                 return -EBADF;
3778
3779         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3780         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3781         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3782         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3783         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3784
3785         ren->oldpath = getname(oldf);
3786         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3787                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3788
3789         ren->newpath = getname(newf);
3790         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3791                 putname(ren->oldpath);
3792                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3793         }
3794
3795         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3796         return 0;
3797 }
3798
3799 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3800 {
3801         struct io_rename *ren = &req->rename;
3802         int ret;
3803
3804         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3805                 return -EAGAIN;
3806
3807         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3808                                 ren->newpath, ren->flags);
3809
3810         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3811         if (ret < 0)
3812                 req_set_fail_links(req);
3813         io_req_complete(req, ret);
3814         return 0;
3815 }
3816
3817 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3818                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3819 {
3820         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3821         const char __user *fname;
3822
3823         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3824                 return -EBADF;
3825
3826         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3827
3828         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3829         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3830                 return -EINVAL;
3831
3832         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3833         un->filename = getname(fname);
3834         if (IS_ERR(un->filename))
3835                 return PTR_ERR(un->filename);
3836
3837         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3838         return 0;
3839 }
3840
3841 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3842 {
3843         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3844         int ret;
3845
3846         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3847                 return -EAGAIN;
3848
3849         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3850                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3851         else
3852                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3853
3854         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3855         if (ret < 0)
3856                 req_set_fail_links(req);
3857         io_req_complete(req, ret);
3858         return 0;
3859 }
3860
3861 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3862                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3863 {
3864 #if defined(CONFIG_NET)
3865         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3866                 return -EINVAL;
3867         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3868             sqe->buf_index)
3869                 return -EINVAL;
3870
3871         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3872         return 0;
3873 #else
3874         return -EOPNOTSUPP;
3875 #endif
3876 }
3877
3878 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3879 {
3880 #if defined(CONFIG_NET)
3881         struct socket *sock;
3882         int ret;
3883
3884         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3885                 return -EAGAIN;
3886
3887         sock = sock_from_file(req->file);
3888         if (unlikely(!sock))
3889                 return -ENOTSOCK;
3890
3891         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3892         if (ret < 0)
3893                 req_set_fail_links(req);
3894         io_req_complete(req, ret);
3895         return 0;
3896 #else
3897         return -EOPNOTSUPP;
3898 #endif
3899 }
3900
3901 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3902                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3903 {
3904         struct io_splice* sp = &req->splice;
3905         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3906
3907         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3908                 return -EINVAL;
3909
3910         sp->file_in = NULL;
3911         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3912         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3913
3914         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3915                 return -EINVAL;
3916
3917         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3918                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3919         if (!sp->file_in)
3920                 return -EBADF;
3921         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3922
3923         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3924                 /*
3925                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3926                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3927                  */
3928                 io_req_init_async(req);
3929                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3930         }
3931
3932         return 0;
3933 }
3934
3935 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3936                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3937 {
3938         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3939                 return -EINVAL;
3940         return __io_splice_prep(req, sqe);
3941 }
3942
3943 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3944 {
3945         struct io_splice *sp = &req->splice;
3946         struct file *in = sp->file_in;
3947         struct file *out = sp->file_out;
3948         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3949         long ret = 0;
3950
3951         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3952                 return -EAGAIN;
3953         if (sp->len)
3954                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3955
3956         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3957         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3958
3959         if (ret != sp->len)
3960                 req_set_fail_links(req);
3961         io_req_complete(req, ret);
3962         return 0;
3963 }
3964
3965 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3966 {
3967         struct io_splice* sp = &req->splice;
3968
3969         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3970         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3971         return __io_splice_prep(req, sqe);
3972 }
3973
3974 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3975 {
3976         struct io_splice *sp = &req->splice;
3977         struct file *in = sp->file_in;
3978         struct file *out = sp->file_out;
3979         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3980         loff_t *poff_in, *poff_out;
3981         long ret = 0;
3982
3983         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3984                 return -EAGAIN;
3985
3986         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3987         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3988
3989         if (sp->len)
3990                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3991
3992         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3993         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3994
3995         if (ret != sp->len)
3996                 req_set_fail_links(req);
3997         io_req_complete(req, ret);
3998         return 0;
3999 }
4000
4001 /*
4002  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4003  */
4004 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4005 {
4006         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4007
4008         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4009                 return -EINVAL;
4010
4011         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4012         return 0;
4013 }
4014
4015 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4016 {
4017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4018
4019         if (!req->file)
4020                 return -EBADF;
4021
4022         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4023                 return -EINVAL;
4024         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4025                 return -EINVAL;
4026
4027         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4028         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4029                 return -EINVAL;
4030
4031         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4032         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4033         return 0;
4034 }
4035
4036 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4037 {
4038         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4039         int ret;
4040
4041         /* fsync always requires a blocking context */
4042         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4043                 return -EAGAIN;
4044
4045         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4046                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4047                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4048         if (ret < 0)
4049                 req_set_fail_links(req);
4050         io_req_complete(req, ret);
4051         return 0;
4052 }
4053
4054 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4055                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4056 {
4057         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4058                 return -EINVAL;
4059         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4060                 return -EINVAL;
4061
4062         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4063         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4064         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4065         return 0;
4066 }
4067
4068 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4069 {
4070         int ret;
4071
4072         /* fallocate always requiring blocking context */
4073         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4074                 return -EAGAIN;
4075         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4076                                 req->sync.len);
4077         if (ret < 0)
4078                 req_set_fail_links(req);
4079         io_req_complete(req, ret);
4080         return 0;
4081 }
4082
4083 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4084 {
4085         const char __user *fname;
4086         int ret;
4087
4088         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4089                 return -EINVAL;
4090         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4091                 return -EBADF;
4092
4093         /* open.how should be already initialised */
4094         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4095                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4096
4097         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4098         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4099         req->open.filename = getname(fname);
4100         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4101                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4102                 req->open.filename = NULL;
4103                 return ret;
4104         }
4105         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4106         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4107         return 0;
4108 }
4109
4110 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4111 {
4112         u64 flags, mode;
4113
4114         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4115                 return -EINVAL;
4116         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4117         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4118         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4119         return __io_openat_prep(req, sqe);
4120 }
4121
4122 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4123 {
4124         struct open_how __user *how;
4125         size_t len;
4126         int ret;
4127
4128         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4129                 return -EINVAL;
4130         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4131         len = READ_ONCE(sqe->len);
4132         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4133                 return -EINVAL;
4134
4135         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4136                                         len);
4137         if (ret)
4138                 return ret;
4139
4140         return __io_openat_prep(req, sqe);
4141 }
4142
4143 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4144 {
4145         struct open_flags op;
4146         struct file *file;
4147         bool nonblock_set;
4148         bool resolve_nonblock;
4149         int ret;
4150
4151         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4152         if (ret)
4153                 goto err;
4154         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4155         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4156         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4157                 /*
4158                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4159                  * it'll always -EAGAIN
4160                  */
4161                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4162                         return -EAGAIN;
4163                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4164                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4165         }
4166
4167         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4168         if (ret < 0)
4169                 goto err;
4170
4171         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4172         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4173         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
4174             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
4175                 /*
4176                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
4177                  * gain for something that is now known to be a slower path.
4178                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4179                  */
4180                 put_unused_fd(ret);
4181                 return -EAGAIN;
4182         }
4183
4184         if (IS_ERR(file)) {
4185                 put_unused_fd(ret);
4186                 ret = PTR_ERR(file);
4187         } else {
4188                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4189                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4190                 fsnotify_open(file);
4191                 fd_install(ret, file);
4192         }
4193 err:
4194         putname(req->open.filename);
4195         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4196         if (ret < 0)
4197                 req_set_fail_links(req);
4198         io_req_complete(req, ret);
4199         return 0;
4200 }
4201
4202 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4203 {
4204         return io_openat2(req, issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK);
4205 }
4206
4207 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4208                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4209 {
4210         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4211         u64 tmp;
4212
4213         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4214                 return -EINVAL;
4215
4216         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4217         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4218                 return -EINVAL;
4219
4220         memset(p, 0, sizeof(*p));
4221         p->nbufs = tmp;
4222         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4223         return 0;
4224 }
4225
4226 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4227                                int bgid, unsigned nbufs)
4228 {
4229         unsigned i = 0;
4230
4231         /* shouldn't happen */
4232         if (!nbufs)
4233                 return 0;
4234
4235         /* the head kbuf is the list itself */
4236         while (!list_empty(&buf->list)) {
4237                 struct io_buffer *nxt;
4238
4239                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4240                 list_del(&nxt->list);
4241                 kfree(nxt);
4242                 if (++i == nbufs)
4243                         return i;
4244         }
4245         i++;
4246         kfree(buf);
4247         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4248
4249         return i;
4250 }
4251
4252 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4253 {
4254         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4255         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4256         struct io_buffer *head;
4257         int ret = 0;
4258         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4259
4260         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4261
4262         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4263
4264         ret = -ENOENT;
4265         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4266         if (head)
4267                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4268         if (ret < 0)
4269                 req_set_fail_links(req);
4270
4271         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4272         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4273                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4274                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4275         } else {
4276                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4277                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4278         }
4279         return 0;
4280 }
4281
4282 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4283                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4284 {
4285         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4286         u64 tmp;
4287
4288         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4289                 return -EINVAL;
4290
4291         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4292         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4293                 return -E2BIG;
4294         p->nbufs = tmp;
4295         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4296         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4297
4298         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4299                 return -EFAULT;
4300
4301         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4302         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4303         if (tmp > USHRT_MAX)
4304                 return -E2BIG;
4305         p->bid = tmp;
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4310 {
4311         struct io_buffer *buf;
4312         u64 addr = pbuf->addr;
4313         int i, bid = pbuf->bid;
4314
4315         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4316                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4317                 if (!buf)
4318                         break;
4319
4320                 buf->addr = addr;
4321                 buf->len = pbuf->len;
4322                 buf->bid = bid;
4323                 addr += pbuf->len;
4324                 bid++;
4325                 if (!*head) {
4326                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4327                         *head = buf;
4328                 } else {
4329                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4330                 }
4331         }
4332
4333         return i ? i : -ENOMEM;
4334 }
4335
4336 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4337 {
4338         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4339         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4340         struct io_buffer *head, *list;
4341         int ret = 0;
4342         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4343
4344         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4345
4346         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4347
4348         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4349
4350         ret = io_add_buffers(p, &head);
4351         if (ret < 0)
4352                 goto out;
4353
4354         if (!list) {
4355                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4356                                         GFP_KERNEL);
4357                 if (ret < 0) {
4358                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4359                         goto out;
4360                 }
4361         }
4362 out:
4363         if (ret < 0)
4364                 req_set_fail_links(req);
4365
4366         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4367         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4368                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4369                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4370         } else {
4371                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4372                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4373         }
4374         return 0;
4375 }
4376
4377 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4378                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4379 {
4380 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4381         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4382                 return -EINVAL;
4383         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4384                 return -EINVAL;
4385
4386         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4387         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4388         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4389
4390         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4391                 struct epoll_event __user *ev;
4392
4393                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4394                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4395                         return -EFAULT;
4396         }
4397
4398         return 0;
4399 #else
4400         return -EOPNOTSUPP;
4401 #endif
4402 }
4403
4404 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4405 {
4406 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4407         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4408         int ret;
4409         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4410
4411         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4412         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4413                 return -EAGAIN;
4414
4415         if (ret < 0)
4416                 req_set_fail_links(req);
4417         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4418         return 0;
4419 #else
4420         return -EOPNOTSUPP;
4421 #endif
4422 }
4423
4424 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4425 {
4426 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4427         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4428                 return -EINVAL;
4429         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4430                 return -EINVAL;
4431
4432         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4433         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4434         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4435         return 0;
4436 #else
4437         return -EOPNOTSUPP;
4438 #endif
4439 }
4440
4441 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4442 {
4443 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4444         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4445         int ret;
4446
4447         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4448                 return -EAGAIN;
4449
4450         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4451         if (ret < 0)
4452                 req_set_fail_links(req);
4453         io_req_complete(req, ret);
4454         return 0;
4455 #else
4456         return -EOPNOTSUPP;
4457 #endif
4458 }
4459
4460 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4461 {
4462         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4463                 return -EINVAL;
4464         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4465                 return -EINVAL;
4466
4467         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4468         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4469         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4470         return 0;
4471 }
4472
4473 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4474 {
4475         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4476         int ret;
4477
4478         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4479                 switch (fa->advice) {
4480                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4481                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4482                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4483                         break;
4484                 default:
4485                         return -EAGAIN;
4486                 }
4487         }
4488
4489         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4490         if (ret < 0)
4491                 req_set_fail_links(req);
4492         io_req_complete(req, ret);
4493         return 0;
4494 }
4495
4496 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4497 {
4498         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4499                 return -EINVAL;
4500         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4501                 return -EINVAL;
4502         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4503                 return -EBADF;
4504
4505         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4506         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4507         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4508         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4509         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4510
4511         return 0;
4512 }
4513
4514 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4515 {
4516         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4517         int ret;
4518
4519         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4520                 /* only need file table for an actual valid fd */
4521                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4522                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4523                 return -EAGAIN;
4524         }
4525
4526         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4527                        ctx->buffer);
4528
4529         if (ret < 0)
4530                 req_set_fail_links(req);
4531         io_req_complete(req, ret);
4532         return 0;
4533 }
4534
4535 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4536 {
4537         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4538                 return -EINVAL;
4539         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4540             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4541                 return -EINVAL;
4542         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4543                 return -EBADF;
4544
4545         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4546         return 0;
4547 }
4548
4549 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4550 {
4551         struct files_struct *files = current->files;
4552         struct io_close *close = &req->close;
4553         struct fdtable *fdt;
4554         struct file *file;
4555         int ret;
4556
4557         file = NULL;
4558         ret = -EBADF;
4559         spin_lock(&files->file_lock);
4560         fdt = files_fdtable(files);
4561         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4562                 spin_unlock(&files->file_lock);
4563                 goto err;
4564         }
4565         file = fdt->fd[close->fd];
4566         if (!file) {
4567                 spin_unlock(&files->file_lock);
4568                 goto err;
4569         }
4570
4571         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4572                 spin_unlock(&files->file_lock);
4573                 file = NULL;
4574                 goto err;
4575         }
4576
4577         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4578         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4579                 spin_unlock(&files->file_lock);
4580                 return -EAGAIN;
4581         }
4582
4583         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4584         spin_unlock(&files->file_lock);
4585         if (ret < 0) {
4586                 if (ret == -ENOENT)
4587                         ret = -EBADF;
4588                 goto err;
4589         }
4590
4591         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4592         ret = filp_close(file, current->files);
4593 err:
4594         if (ret < 0)
4595                 req_set_fail_links(req);
4596         if (file)
4597                 fput(file);
4598         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4599         return 0;
4600 }
4601
4602 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4603 {
4604         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4605
4606         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4607                 return -EINVAL;
4608         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4609                 return -EINVAL;
4610
4611         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4612         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4613         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4614         return 0;
4615 }
4616
4617 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4618 {
4619         int ret;
4620
4621         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4622         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4623                 return -EAGAIN;
4624
4625         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4626                                 req->sync.flags);
4627         if (ret < 0)
4628                 req_set_fail_links(req);
4629         io_req_complete(req, ret);
4630         return 0;
4631 }
4632
4633 #if defined(CONFIG_NET)
4634 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4635                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4636 {
4637         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4638
4639         if (async_msg)
4640                 return -EAGAIN;
4641         if (io_alloc_async_data(req)) {
4642                 kfree(kmsg->free_iov);
4643                 return -ENOMEM;
4644         }
4645         async_msg = req->async_data;
4646         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4647         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4648         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4649         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4650         if (!async_msg->free_iov)
4651                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4652
4653         return -EAGAIN;
4654 }
4655
4656 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4657                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4658 {
4659         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4660         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4661         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4662                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4663 }
4664
4665 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4666 {
4667         int ret;
4668
4669         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4670                 return 0;
4671         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4672         if (!ret)
4673                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4674         return ret;
4675 }
4676
4677 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4678 {
4679         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4680
4681         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4682                 return -EINVAL;
4683
4684         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4685         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4686         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4687
4688 #ifdef CONFIG_COMPAT
4689         if (req->ctx->compat)
4690                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4691 #endif
4692         return 0;
4693 }
4694
4695 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4696 {
4697         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4698         struct socket *sock;
4699         unsigned flags;
4700         int ret;
4701
4702         sock = sock_from_file(req->file);
4703         if (unlikely(!sock))
4704                 return -ENOTSOCK;
4705
4706         kmsg = req->async_data;
4707         if (!kmsg) {
4708                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4709                 if (ret)
4710                         return ret;
4711                 kmsg = &iomsg;
4712         }
4713
4714         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4715         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4716                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4717         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4718                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4719
4720         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4721         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4722                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4723         if (ret == -ERESTARTSYS)
4724                 ret = -EINTR;
4725
4726         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4727         if (kmsg->free_iov)
4728                 kfree(kmsg->free_iov);
4729         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4730         if (ret < 0)
4731                 req_set_fail_links(req);
4732         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4733         return 0;
4734 }
4735
4736 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4737 {
4738         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4739         struct msghdr msg;
4740         struct iovec iov;
4741         struct socket *sock;
4742         unsigned flags;
4743         int ret;
4744
4745         sock = sock_from_file(req->file);
4746         if (unlikely(!sock))
4747                 return -ENOTSOCK;
4748
4749         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4750         if (unlikely(ret))
4751                 return ret;
4752
4753         msg.msg_name = NULL;
4754         msg.msg_control = NULL;
4755         msg.msg_controllen = 0;
4756         msg.msg_namelen = 0;
4757
4758         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4759         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4760                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4761         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4762                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4763
4764         msg.msg_flags = flags;
4765         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4766         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4767                 return -EAGAIN;
4768         if (ret == -ERESTARTSYS)
4769                 ret = -EINTR;
4770
4771         if (ret < 0)
4772                 req_set_fail_links(req);
4773         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4774         return 0;
4775 }
4776
4777 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4778                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4779 {
4780         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4781         struct iovec __user *uiov;
4782         size_t iov_len;
4783         int ret;
4784
4785         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4786                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4787         if (ret)
4788                 return ret;
4789
4790         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4791                 if (iov_len > 1)
4792                         return -EINVAL;
4793                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4794                         return -EFAULT;
4795                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4796                 iomsg->free_iov = NULL;
4797         } else {
4798                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4799                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4800                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4801                                      false);
4802                 if (ret > 0)
4803                         ret = 0;
4804         }
4805
4806         return ret;
4807 }
4808
4809 #ifdef CONFIG_COMPAT
4810 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4811                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4812 {
4813         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4814         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4815         struct compat_iovec __user *uiov;
4816         compat_uptr_t ptr;
4817         compat_size_t len;
4818         int ret;
4819
4820         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4821         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4822                                         &ptr, &len);
4823         if (ret)
4824                 return ret;
4825
4826         uiov = compat_ptr(ptr);
4827         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4828                 compat_ssize_t clen;
4829
4830                 if (len > 1)
4831                         return -EINVAL;
4832                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4833                         return -EFAULT;
4834                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4835                         return -EFAULT;
4836                 if (clen < 0)
4837                         return -EINVAL;
4838                 sr->len = clen;
4839                 iomsg->free_iov = NULL;
4840         } else {
4841                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4842                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4843                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4844                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4845                 if (ret < 0)
4846                         return ret;
4847         }
4848
4849         return 0;
4850 }
4851 #endif
4852
4853 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4854                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4855 {
4856         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4857
4858 #ifdef CONFIG_COMPAT
4859         if (req->ctx->compat)
4860                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4861 #endif
4862
4863         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4864 }
4865
4866 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4867                                                bool needs_lock)
4868 {
4869         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4870         struct io_buffer *kbuf;
4871
4872         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4873         if (IS_ERR(kbuf))
4874                 return kbuf;
4875
4876         sr->kbuf = kbuf;
4877         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4878         return kbuf;
4879 }
4880
4881 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4882 {
4883         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4884 }
4885
4886 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4887 {
4888         int ret;
4889
4890         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4891                 return 0;
4892         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4893         if (!ret)
4894                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4895         return ret;
4896 }
4897
4898 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4899 {
4900         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4901
4902         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4903                 return -EINVAL;
4904
4905         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4906         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4907         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4908         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4909
4910 #ifdef CONFIG_COMPAT
4911         if (req->ctx->compat)
4912                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4913 #endif
4914         return 0;
4915 }
4916
4917 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4918 {
4919         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4920         struct socket *sock;
4921         struct io_buffer *kbuf;
4922         unsigned flags;
4923         int ret, cflags = 0;
4924         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4925
4926         sock = sock_from_file(req->file);
4927         if (unlikely(!sock))
4928                 return -ENOTSOCK;
4929
4930         kmsg = req->async_data;
4931         if (!kmsg) {
4932                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4933                 if (ret)
4934                         return ret;
4935                 kmsg = &iomsg;
4936         }
4937
4938         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4939                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4940                 if (IS_ERR(kbuf))
4941                         return PTR_ERR(kbuf);
4942                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4943                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4944                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4945                                 1, req->sr_msg.len);
4946         }
4947
4948         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4949         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4950                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4951         else if (force_nonblock)
4952                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4953
4954         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4955                                         kmsg->uaddr, flags);
4956         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4957                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4958         if (ret == -ERESTARTSYS)
4959                 ret = -EINTR;
4960
4961         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4962                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4963         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4964         if (kmsg->free_iov)
4965                 kfree(kmsg->free_iov);
4966         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4967         if (ret < 0)
4968                 req_set_fail_links(req);
4969         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4970         return 0;
4971 }
4972
4973 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4974 {
4975         struct io_buffer *kbuf;
4976         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4977         struct msghdr msg;
4978         void __user *buf = sr->buf;
4979         struct socket *sock;
4980         struct iovec iov;
4981         unsigned flags;
4982         int ret, cflags = 0;
4983         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4984
4985         sock = sock_from_file(req->file);
4986         if (unlikely(!sock))
4987                 return -ENOTSOCK;
4988
4989         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4990                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4991                 if (IS_ERR(kbuf))
4992                         return PTR_ERR(kbuf);
4993                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4994         }
4995
4996         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4997         if (unlikely(ret))
4998                 goto out_free;
4999
5000         msg.msg_name = NULL;
5001         msg.msg_control = NULL;
5002         msg.msg_controllen = 0;
5003         msg.msg_namelen = 0;
5004         msg.msg_iocb = NULL;
5005         msg.msg_flags = 0;
5006
5007         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5008         if (flags & MSG_DONTWAIT)
5009                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5010         else if (force_nonblock)
5011                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5012
5013         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5014         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5015                 return -EAGAIN;
5016         if (ret == -ERESTARTSYS)
5017                 ret = -EINTR;
5018 out_free:
5019         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5020                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5021         if (ret < 0)
5022                 req_set_fail_links(req);
5023         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5024         return 0;
5025 }
5026
5027 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5028 {
5029         struct io_accept *accept = &req->accept;
5030
5031         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5032                 return -EINVAL;
5033         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5034                 return -EINVAL;
5035
5036         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5037         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5038         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5039         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5040         return 0;
5041 }
5042
5043 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5044 {
5045         struct io_accept *accept = &req->accept;
5046         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5047         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5048         int ret;
5049
5050         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5051                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5052
5053         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
5054                                         accept->addr_len, accept->flags,
5055                                         accept->nofile);
5056         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5057                 return -EAGAIN;
5058         if (ret < 0) {
5059                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5060                         ret = -EINTR;
5061                 req_set_fail_links(req);
5062         }
5063         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5064         return 0;
5065 }
5066
5067 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5068 {
5069         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5070         struct io_connect *conn = &req->connect;
5071
5072         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5073 }
5074
5075 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5076 {
5077         struct io_connect *conn = &req->connect;
5078
5079         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5080                 return -EINVAL;
5081         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
5082                 return -EINVAL;
5083
5084         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5085         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5086         return 0;
5087 }
5088
5089 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5090 {
5091         struct io_async_connect __io, *io;
5092         unsigned file_flags;
5093         int ret;
5094         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5095
5096         if (req->async_data) {
5097                 io = req->async_data;
5098         } else {
5099                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5100                                                 req->connect.addr_len,
5101                                                 &__io.address);
5102                 if (ret)
5103                         goto out;
5104                 io = &__io;
5105         }
5106
5107         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5108
5109         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5110                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5111         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5112                 if (req->async_data)
5113                         return -EAGAIN;
5114                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5115                         ret = -ENOMEM;
5116                         goto out;
5117                 }
5118                 io = req->async_data;
5119                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5120                 return -EAGAIN;
5121         }
5122         if (ret == -ERESTARTSYS)
5123                 ret = -EINTR;
5124 out:
5125         if (ret < 0)
5126                 req_set_fail_links(req);
5127         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5128         return 0;
5129 }
5130 #else /* !CONFIG_NET */
5131 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5132 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5133 {                                                                       \
5134         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5135 }
5136
5137 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5138 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5139 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5140 {                                                                       \
5141         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5142 }                                                                       \
5143
5144 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5145 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5146 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5147 {                                                                       \
5148         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5149 }
5150
5151 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5152 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5153 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5154 IO_NETOP_PREP(accept);
5155 IO_NETOP_FN(send);
5156 IO_NETOP_FN(recv);
5157 #endif /* CONFIG_NET */
5158
5159 struct io_poll_table {
5160         struct poll_table_struct pt;
5161         struct io_kiocb *req;
5162         int error;
5163 };
5164
5165 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5166                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5167 {
5168         int ret;
5169
5170         /* for instances that support it check for an event match first: */
5171         if (mask && !(mask & poll->events))
5172                 return 0;
5173
5174         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5175
5176         list_del_init(&poll->wait.entry);
5177
5178         req->result = mask;
5179         req->task_work.func = func;
5180         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5181
5182         /*
5183          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5184          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5185          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5186          * have the needed state needed for it anyway.
5187          */
5188         ret = io_req_task_work_add(req);
5189         if (unlikely(ret)) {
5190                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5191                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
5192         }
5193         return 1;
5194 }
5195
5196 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5197         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5198 {
5199         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5200
5201         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5202                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5203
5204                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5205         }
5206
5207         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5208         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5209                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5210                 return true;
5211         }
5212
5213         return false;
5214 }
5215
5216 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5217 {
5218         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5219         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5220                 return req->async_data;
5221         return req->apoll->double_poll;
5222 }
5223
5224 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5225 {
5226         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5227                 return &req->poll;
5228         return &req->apoll->poll;
5229 }
5230
5231 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5232 {
5233         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5234
5235         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5236
5237         if (poll && poll->head) {
5238                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5239
5240                 spin_lock(&head->lock);
5241                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5242                 if (poll->wait.private)
5243                         refcount_dec(&req->refs);
5244                 poll->head = NULL;
5245                 spin_unlock(&head->lock);
5246         }
5247 }
5248
5249 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5250 {
5251         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5252
5253         io_poll_remove_double(req);
5254         req->poll.done = true;
5255         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5256         io_commit_cqring(ctx);
5257 }
5258
5259 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5260 {
5261         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5262         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5263         struct io_kiocb *nxt;
5264
5265         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5266                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5267         } else {
5268                 hash_del(&req->hash_node);
5269                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5270                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5271
5272                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5273                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5274                 if (nxt)
5275                         __io_req_task_submit(nxt);
5276         }
5277
5278         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5279 }
5280
5281 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5282                                int sync, void *key)
5283 {
5284         struct io_kiocb *req = wait->private;
5285         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5286         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5287
5288         /* for instances that support it check for an event match first: */
5289         if (mask && !(mask & poll->events))
5290                 return 0;
5291
5292         list_del_init(&wait->entry);
5293
5294         if (poll && poll->head) {
5295                 bool done;
5296
5297                 spin_lock(&poll->head->lock);
5298                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5299                 if (!done)
5300                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5301                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5302                 wait->private = NULL;
5303                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5304                 if (!done) {
5305                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5306                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5307                 }
5308         }
5309         refcount_dec(&req->refs);
5310         return 1;
5311 }
5312
5313 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5314                               wait_queue_func_t wake_func)
5315 {
5316         poll->head = NULL;
5317         poll->done = false;
5318         poll->canceled = false;
5319         poll->events = events;
5320         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5321         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5322 }
5323
5324 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5325                             struct wait_queue_head *head,
5326                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5327 {
5328         struct io_kiocb *req = pt->req;
5329
5330         /*
5331          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5332          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5333          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5334          */
5335         if (unlikely(poll->head)) {
5336                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5337
5338                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5339                 if (*poll_ptr) {
5340                         pt->error = -EINVAL;
5341                         return;
5342                 }
5343                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5344                 if (!poll) {
5345                         pt->error = -ENOMEM;
5346                         return;
5347                 }
5348                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5349                 refcount_inc(&req->refs);
5350                 poll->wait.private = req;
5351                 *poll_ptr = poll;
5352         }
5353
5354         pt->error = 0;
5355         poll->head = head;
5356
5357         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5358                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5359         else
5360                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5361 }
5362
5363 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5364                                struct poll_table_struct *p)
5365 {
5366         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5367         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5368
5369         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5370 }
5371
5372 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5373 {
5374         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5375         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5377
5378         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5379
5380         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5381                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5382                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5383                 return;
5384         }
5385
5386         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5387         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5388                 hash_del(&req->hash_node);
5389
5390         io_poll_remove_double(req);
5391         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5392
5393         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5394                 __io_req_task_submit(req);
5395         else
5396                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5397
5398         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5399         kfree(apoll->double_poll);
5400         kfree(apoll);
5401 }
5402
5403 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5404                         void *key)
5405 {
5406         struct io_kiocb *req = wait->private;
5407         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5408
5409         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5410                                         key_to_poll(key));
5411
5412         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5413 }
5414
5415 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5416 {
5417         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5418         struct hlist_head *list;
5419
5420         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5421         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5422 }
5423
5424 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5425                                       struct io_poll_iocb *poll,
5426                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5427                                       wait_queue_func_t wake_func)
5428         __acquires(&ctx->completion_lock)
5429 {
5430         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5431         bool cancel = false;
5432
5433         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5434         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5435         poll->file = req->file;
5436         poll->wait.private = req;
5437
5438         ipt->pt._key = mask;
5439         ipt->req = req;
5440         ipt->error = -EINVAL;
5441
5442         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5443
5444         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5445         if (likely(poll->head)) {
5446                 spin_lock(&poll->head->lock);
5447                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5448                         if (ipt->error)
5449                                 cancel = true;
5450                         ipt->error = 0;
5451                         mask = 0;
5452                 }
5453                 if (mask || ipt->error)
5454                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5455                 else if (cancel)
5456                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5457                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5458                         io_poll_req_insert(req);
5459                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5460         }
5461
5462         return mask;
5463 }
5464
5465 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5466 {
5467         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5468         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5469         struct async_poll *apoll;
5470         struct io_poll_table ipt;
5471         __poll_t mask, ret;
5472         int rw;
5473
5474         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5475                 return false;
5476         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5477                 return false;
5478         if (def->pollin)
5479                 rw = READ;
5480         else if (def->pollout)
5481                 rw = WRITE;
5482         else
5483                 return false;
5484         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5485         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5486                 return false;
5487
5488         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5489         if (unlikely(!apoll))
5490                 return false;
5491         apoll->double_poll = NULL;
5492
5493         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5494         req->apoll = apoll;
5495
5496         mask = 0;
5497         if (def->pollin)
5498                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5499         if (def->pollout)
5500                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5501
5502         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5503         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5504             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5505                 mask &= ~POLLIN;
5506
5507         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5508
5509         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5510
5511         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5512                                         io_async_wake);
5513         if (ret || ipt.error) {
5514                 io_poll_remove_double(req);
5515                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5516                 kfree(apoll->double_poll);
5517                 kfree(apoll);
5518                 return false;
5519         }
5520         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5521         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5522                                         apoll->poll.events);
5523         return true;
5524 }
5525
5526 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5527                                  struct io_poll_iocb *poll)
5528 {
5529         bool do_complete = false;
5530
5531         spin_lock(&poll->head->lock);
5532         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5533         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5534                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5535                 do_complete = true;
5536         }
5537         spin_unlock(&poll->head->lock);
5538         hash_del(&req->hash_node);
5539         return do_complete;
5540 }
5541
5542 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5543 {
5544         bool do_complete;
5545
5546         io_poll_remove_double(req);
5547
5548         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5549                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5550         } else {
5551                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5552
5553                 /* non-poll requests have submit ref still */
5554                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5555                 if (do_complete) {
5556                         io_put_req(req);
5557                         kfree(apoll->double_poll);
5558                         kfree(apoll);
5559                 }
5560         }
5561
5562         if (do_complete) {
5563                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5564                 io_commit_cqring(req->ctx);
5565                 req_set_fail_links(req);
5566                 io_put_req_deferred(req, 1);
5567         }
5568
5569         return do_complete;
5570 }
5571
5572 /*
5573  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5574  */
5575 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5576                                struct files_struct *files)
5577 {
5578         struct hlist_node *tmp;
5579         struct io_kiocb *req;
5580         int posted = 0, i;
5581
5582         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5583         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5584                 struct hlist_head *list;
5585
5586                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5587                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5588                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5589                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5590                 }
5591         }
5592         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5593
5594         if (posted)
5595                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5596
5597         return posted != 0;
5598 }
5599
5600 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5601 {
5602         struct hlist_head *list;
5603         struct io_kiocb *req;
5604
5605         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5606         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5607                 if (sqe_addr != req->user_data)
5608                         continue;
5609                 if (io_poll_remove_one(req))
5610                         return 0;
5611                 return -EALREADY;
5612         }
5613
5614         return -ENOENT;
5615 }
5616
5617 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5618                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5619 {
5620         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5621                 return -EINVAL;
5622         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5623             sqe->poll_events)
5624                 return -EINVAL;
5625
5626         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5627         return 0;
5628 }
5629
5630 /*
5631  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5632  * and remove it if found.
5633  */
5634 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5635 {
5636         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5637         int ret;
5638
5639         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5640         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5641         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5642
5643         if (ret < 0)
5644                 req_set_fail_links(req);
5645         io_req_complete(req, ret);
5646         return 0;
5647 }
5648
5649 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5650                         void *key)
5651 {
5652         struct io_kiocb *req = wait->private;
5653         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5654
5655         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5656 }
5657
5658 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5659                                struct poll_table_struct *p)
5660 {
5661         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5662
5663         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5664 }
5665
5666 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5667 {
5668         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5669         u32 events;
5670
5671         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5672                 return -EINVAL;
5673         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5674                 return -EINVAL;
5675
5676         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5677 #ifdef __BIG_ENDIAN
5678         events = swahw32(events);
5679 #endif
5680         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5681                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5682         return 0;
5683 }
5684
5685 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5686 {
5687         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5689         struct io_poll_table ipt;
5690         __poll_t mask;
5691
5692         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5693
5694         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5695                                         io_poll_wake);
5696
5697         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5698                 ipt.error = 0;
5699                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5700         }
5701         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5702
5703         if (mask) {
5704                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5705                 io_put_req(req);
5706         }
5707         return ipt.error;
5708 }
5709
5710 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5711 {
5712         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5713                                                 struct io_timeout_data, timer);
5714         struct io_kiocb *req = data->req;
5715         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5716         unsigned long flags;
5717
5718         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5719         list_del_init(&req->timeout.list);
5720         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5721                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5722
5723         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5724         io_commit_cqring(ctx);
5725         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5726
5727         io_cqring_ev_posted(ctx);
5728         req_set_fail_links(req);
5729         io_put_req(req);
5730         return HRTIMER_NORESTART;
5731 }
5732
5733 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5734                                            __u64 user_data)
5735 {
5736         struct io_timeout_data *io;
5737         struct io_kiocb *req;
5738         int ret = -ENOENT;
5739
5740         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5741                 if (user_data == req->user_data) {
5742                         ret = 0;
5743                         break;
5744                 }
5745         }
5746
5747         if (ret == -ENOENT)
5748                 return ERR_PTR(ret);
5749
5750         io = req->async_data;
5751         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5752         if (ret == -1)
5753                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5754         list_del_init(&req->timeout.list);
5755         return req;
5756 }
5757
5758 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5759 {
5760         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5761
5762         if (IS_ERR(req))
5763                 return PTR_ERR(req);
5764
5765         req_set_fail_links(req);
5766         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5767         io_put_req_deferred(req, 1);
5768         return 0;
5769 }
5770
5771 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5772                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5773 {
5774         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5775         struct io_timeout_data *data;
5776
5777         if (IS_ERR(req))
5778                 return PTR_ERR(req);
5779
5780         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5781         data = req->async_data;
5782         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5783         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5784         data->timer.function = io_timeout_fn;
5785         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5786         return 0;
5787 }
5788
5789 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5790                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5791 {
5792         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5793
5794         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5795                 return -EINVAL;
5796         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5797                 return -EINVAL;
5798         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5799                 return -EINVAL;
5800
5801         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5802         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5803         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5804                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5805                         return -EINVAL;
5806                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5807                         return -EFAULT;
5808         } else if (tr->flags) {
5809                 /* timeout removal doesn't support flags */
5810                 return -EINVAL;
5811         }
5812
5813         return 0;
5814 }
5815
5816 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5817 {
5818         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5819                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5820 }
5821
5822 /*
5823  * Remove or update an existing timeout command
5824  */
5825 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5826 {
5827         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5829         int ret;
5830
5831         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5832         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5833                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5834         else
5835                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5836                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5837
5838         io_cqring_fill_event(req, ret);
5839         io_commit_cqring(ctx);
5840         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5841         io_cqring_ev_posted(ctx);
5842         if (ret < 0)
5843                 req_set_fail_links(req);
5844         io_put_req(req);
5845         return 0;
5846 }
5847
5848 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5849                            bool is_timeout_link)
5850 {
5851         struct io_timeout_data *data;
5852         unsigned flags;
5853         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5854
5855         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5856                 return -EINVAL;
5857         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5858                 return -EINVAL;
5859         if (off && is_timeout_link)
5860                 return -EINVAL;
5861         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5862         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5863                 return -EINVAL;
5864
5865         req->timeout.off = off;
5866
5867         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5868                 return -ENOMEM;
5869
5870         data = req->async_data;
5871         data->req = req;
5872
5873         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5874                 return -EFAULT;
5875
5876         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5877         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5878         return 0;
5879 }
5880
5881 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5882 {
5883         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5884         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5885         struct list_head *entry;
5886         u32 tail, off = req->timeout.off;
5887
5888         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5889
5890         /*
5891          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5892          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5893          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5894          */
5895         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5896                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5897                 goto add;
5898         }
5899
5900         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5901         req->timeout.target_seq = tail + off;
5902
5903         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5904          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5905          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5906          */
5907         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5908
5909         /*
5910          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5911          * the one we need first.
5912          */
5913         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5914                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5915                                                   timeout.list);
5916
5917                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5918                         continue;
5919                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5920                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5921                         break;
5922         }
5923 add:
5924         list_add(&req->timeout.list, entry);
5925         data->timer.function = io_timeout_fn;
5926         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5927         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5928         return 0;
5929 }
5930
5931 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5932 {
5933         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5934
5935         return req->user_data == (unsigned long) data;
5936 }
5937
5938 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5939 {
5940         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5941         int ret = 0;
5942
5943         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5944         switch (cancel_ret) {
5945         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5946                 ret = 0;
5947                 break;
5948         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5949                 ret = -EALREADY;
5950                 break;
5951         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5952                 ret = -ENOENT;
5953                 break;
5954         }
5955
5956         return ret;
5957 }
5958
5959 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5960                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5961                                      int success_ret)
5962 {
5963         unsigned long flags;
5964         int ret;
5965
5966         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5967         if (ret != -ENOENT) {
5968                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5969                 goto done;
5970         }
5971
5972         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5973         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5974         if (ret != -ENOENT)
5975                 goto done;
5976         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5977 done:
5978         if (!ret)
5979                 ret = success_ret;
5980         io_cqring_fill_event(req, ret);
5981         io_commit_cqring(ctx);
5982         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5983         io_cqring_ev_posted(ctx);
5984
5985         if (ret < 0)
5986                 req_set_fail_links(req);
5987         io_put_req(req);
5988 }
5989
5990 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5991                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5992 {
5993         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5994                 return -EINVAL;
5995         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5996                 return -EINVAL;
5997         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5998                 return -EINVAL;
5999
6000         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6001         return 0;
6002 }
6003
6004 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6005 {
6006         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6007
6008         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
6009         return 0;
6010 }
6011
6012 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6013                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6014 {
6015         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
6016                 return -EINVAL;
6017         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6018                 return -EINVAL;
6019         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
6020                 return -EINVAL;
6021
6022         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6023         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6024         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6025                 return -EINVAL;
6026         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6027         return 0;
6028 }
6029
6030 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6031 {
6032         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6033         struct io_uring_rsrc_update up;
6034         int ret;
6035
6036         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6037                 return -EAGAIN;
6038
6039         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6040         up.data = req->rsrc_update.arg;
6041
6042         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6043         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
6044         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6045
6046         if (ret < 0)
6047                 req_set_fail_links(req);
6048         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6049         return 0;
6050 }
6051
6052 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6053 {
6054         switch (req->opcode) {
6055         case IORING_OP_NOP:
6056                 return 0;
6057         case IORING_OP_READV:
6058         case IORING_OP_READ_FIXED:
6059         case IORING_OP_READ:
6060                 return io_read_prep(req, sqe);
6061         case IORING_OP_WRITEV:
6062         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6063         case IORING_OP_WRITE:
6064                 return io_write_prep(req, sqe);
6065         case IORING_OP_POLL_ADD:
6066                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6067         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6068                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
6069         case IORING_OP_FSYNC:
6070                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6071         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6072                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6073         case IORING_OP_SENDMSG:
6074         case IORING_OP_SEND:
6075                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6076         case IORING_OP_RECVMSG:
6077         case IORING_OP_RECV:
6078                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6079         case IORING_OP_CONNECT:
6080                 return io_connect_prep(req, sqe);
6081         case IORING_OP_TIMEOUT:
6082                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6083         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6084                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6085         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6086                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6087         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6088                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6089         case IORING_OP_ACCEPT:
6090                 return io_accept_prep(req, sqe);
6091         case IORING_OP_FALLOCATE:
6092                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6093         case IORING_OP_OPENAT:
6094                 return io_openat_prep(req, sqe);
6095         case IORING_OP_CLOSE:
6096                 return io_close_prep(req, sqe);
6097         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6098                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6099         case IORING_OP_STATX:
6100                 return io_statx_prep(req, sqe);
6101         case IORING_OP_FADVISE:
6102                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6103         case IORING_OP_MADVISE:
6104                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6105         case IORING_OP_OPENAT2:
6106                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6107         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6108                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6109         case IORING_OP_SPLICE:
6110                 return io_splice_prep(req, sqe);
6111         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6112                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6113         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6114                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6115         case IORING_OP_TEE:
6116                 return io_tee_prep(req, sqe);
6117         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6118                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6119         case IORING_OP_RENAMEAT:
6120                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6121         case IORING_OP_UNLINKAT:
6122                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6123         }
6124
6125         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6126                         req->opcode);
6127         return-EINVAL;
6128 }
6129
6130 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6131 {
6132         switch (req->opcode) {
6133         case IORING_OP_READV:
6134         case IORING_OP_READ_FIXED:
6135         case IORING_OP_READ:
6136                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6137         case IORING_OP_WRITEV:
6138         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6139         case IORING_OP_WRITE:
6140                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6141         case IORING_OP_SENDMSG:
6142         case IORING_OP_SEND:
6143                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6144         case IORING_OP_RECVMSG:
6145         case IORING_OP_RECV:
6146                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6147         case IORING_OP_CONNECT:
6148                 return io_connect_prep_async(req);
6149         }
6150         return 0;
6151 }
6152
6153 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
6154 {
6155         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
6156                 return 0;
6157         /* some opcodes init it during the inital prep */
6158         if (req->async_data)
6159                 return 0;
6160         if (__io_alloc_async_data(req))
6161                 return -EAGAIN;
6162         return io_req_prep_async(req);
6163 }
6164
6165 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6166 {
6167         struct io_kiocb *pos;
6168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6169         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6170
6171         io_for_each_link(pos, req)
6172                 nr_reqs++;
6173
6174         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6175         return total_submitted - nr_reqs;
6176 }
6177
6178 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
6179 {
6180         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6181         struct io_defer_entry *de;
6182         int ret;
6183         u32 seq;
6184
6185         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6186         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6187                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6188                 return 0;
6189
6190         seq = io_get_sequence(req);
6191         /* Still a chance to pass the sequence check */
6192         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6193                 return 0;
6194
6195         ret = io_req_defer_prep(req);
6196         if (ret)
6197                 return ret;
6198         io_prep_async_link(req);
6199         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6200         if (!de)
6201                 return -ENOMEM;
6202
6203         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6204         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6205                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6206                 kfree(de);
6207                 io_queue_async_work(req);
6208                 return -EIOCBQUEUED;
6209         }
6210
6211         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6212         de->req = req;
6213         de->seq = seq;
6214         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6215         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6216         return -EIOCBQUEUED;
6217 }
6218
6219 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6220 {
6221         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6222                 switch (req->opcode) {
6223                 case IORING_OP_READV:
6224                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6225                 case IORING_OP_READ:
6226                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6227                         break;
6228                 case IORING_OP_RECVMSG:
6229                 case IORING_OP_RECV:
6230                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6231                         break;
6232                 }
6233                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6234         }
6235
6236         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6237                 switch (req->opcode) {
6238                 case IORING_OP_READV:
6239                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6240                 case IORING_OP_READ:
6241                 case IORING_OP_WRITEV:
6242                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6243                 case IORING_OP_WRITE: {
6244                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6245                         if (io->free_iovec)
6246                                 kfree(io->free_iovec);
6247                         break;
6248                         }
6249                 case IORING_OP_RECVMSG:
6250                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6251                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6252
6253                         kfree(io->free_iov);
6254                         break;
6255                         }
6256                 case IORING_OP_SPLICE:
6257                 case IORING_OP_TEE:
6258                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6259                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6260                         break;
6261                 case IORING_OP_OPENAT:
6262                 case IORING_OP_OPENAT2:
6263                         if (req->open.filename)
6264                                 putname(req->open.filename);
6265                         break;
6266                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6267                         putname(req->rename.oldpath);
6268                         putname(req->rename.newpath);
6269                         break;
6270                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6271                         putname(req->unlink.filename);
6272                         break;
6273                 }
6274                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6275         }
6276 }
6277
6278 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6279 {
6280         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6281         int ret;
6282
6283         switch (req->opcode) {
6284         case IORING_OP_NOP:
6285                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6286                 break;
6287         case IORING_OP_READV:
6288         case IORING_OP_READ_FIXED:
6289         case IORING_OP_READ:
6290                 ret = io_read(req, issue_flags);
6291                 break;
6292         case IORING_OP_WRITEV:
6293         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6294         case IORING_OP_WRITE:
6295                 ret = io_write(req, issue_flags);
6296                 break;
6297         case IORING_OP_FSYNC:
6298                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6299                 break;
6300         case IORING_OP_POLL_ADD:
6301                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6302                 break;
6303         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6304                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6305                 break;
6306         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6307                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6308                 break;
6309         case IORING_OP_SENDMSG:
6310                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6311                 break;
6312         case IORING_OP_SEND:
6313                 ret = io_send(req, issue_flags);
6314                 break;
6315         case IORING_OP_RECVMSG:
6316                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6317                 break;
6318         case IORING_OP_RECV:
6319                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6320                 break;
6321         case IORING_OP_TIMEOUT:
6322                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6323                 break;
6324         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6325                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6326                 break;
6327         case IORING_OP_ACCEPT:
6328                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6329                 break;
6330         case IORING_OP_CONNECT:
6331                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6332                 break;
6333         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6334                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6335                 break;
6336         case IORING_OP_FALLOCATE:
6337                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6338                 break;
6339         case IORING_OP_OPENAT:
6340                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6341                 break;
6342         case IORING_OP_CLOSE:
6343                 ret = io_close(req, issue_flags);
6344                 break;
6345         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6346                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6347                 break;
6348         case IORING_OP_STATX:
6349                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6350                 break;
6351         case IORING_OP_FADVISE:
6352                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6353                 break;
6354         case IORING_OP_MADVISE:
6355                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6356                 break;
6357         case IORING_OP_OPENAT2:
6358                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6359                 break;
6360         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6361                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6362                 break;
6363         case IORING_OP_SPLICE:
6364                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6365                 break;
6366         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6367                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6368                 break;
6369         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6370                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6371                 break;
6372         case IORING_OP_TEE:
6373                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6374                 break;
6375         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6376                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6377                 break;
6378         case IORING_OP_RENAMEAT:
6379                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6380                 break;
6381         case IORING_OP_UNLINKAT:
6382                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6383                 break;
6384         default:
6385                 ret = -EINVAL;
6386                 break;
6387         }
6388
6389         if (ret)
6390                 return ret;
6391
6392         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6393         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6394                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6395
6396                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6397                 if (in_async)
6398                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6399
6400                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6401
6402                 if (in_async)
6403                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6404         }
6405
6406         return 0;
6407 }
6408
6409 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6410 {
6411         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6412         struct io_kiocb *timeout;
6413         int ret = 0;
6414
6415         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6416         if (timeout)
6417                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6418
6419         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6420                 ret = -ECANCELED;
6421
6422         if (!ret) {
6423                 do {
6424                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6425                         /*
6426                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6427                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6428                          * wait for request slots on the block side.
6429                          */
6430                         if (ret != -EAGAIN)
6431                                 break;
6432                         cond_resched();
6433                 } while (1);
6434         }
6435
6436         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6437         if (ret) {
6438                 /* io-wq is going to take one down */
6439                 refcount_inc(&req->refs);
6440                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6441         }
6442 }
6443
6444 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6445                                               int index)
6446 {
6447         struct fixed_rsrc_table *table;
6448
6449         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6450         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6451 }
6452
6453 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6454                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6455 {
6456         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6457         struct file *file;
6458
6459         if (fixed) {
6460                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6461                         return NULL;
6462                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6463                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6464                 io_set_resource_node(req);
6465         } else {
6466                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6467                 file = __io_file_get(state, fd);
6468         }
6469
6470         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6471                 io_req_track_inflight(req);
6472         return file;
6473 }
6474
6475 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6476 {
6477         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6478                                                 struct io_timeout_data, timer);
6479         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6480         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6481         unsigned long flags;
6482
6483         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6484         prev = req->timeout.head;
6485         req->timeout.head = NULL;
6486
6487         /*
6488          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6489          * race with the completion of the linked work.
6490          */
6491         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6492                 io_remove_next_linked(prev);
6493         else
6494                 prev = NULL;
6495         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6496
6497         if (prev) {
6498                 req_set_fail_links(prev);
6499                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6500                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6501         } else {
6502                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6503                 io_put_req_deferred(req, 1);
6504         }
6505         return HRTIMER_NORESTART;
6506 }
6507
6508 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6509 {
6510         /*
6511          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6512          * before we got a chance to setup the timer
6513          */
6514         if (req->timeout.head) {
6515                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6516
6517                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6518                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6519                                 data->mode);
6520         }
6521 }
6522
6523 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6524 {
6525         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6526
6527         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6528         __io_queue_linked_timeout(req);
6529         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6530
6531         /* drop submission reference */
6532         io_put_req(req);
6533 }
6534
6535 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6536 {
6537         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6538
6539         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6540             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6541                 return NULL;
6542
6543         nxt->timeout.head = req;
6544         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6545         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6546         return nxt;
6547 }
6548
6549 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6550 {
6551         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6552         const struct cred *old_creds = NULL;
6553         int ret;
6554
6555         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6556             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6557             req->work.identity->creds != current_cred())
6558                 old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6559
6560         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6561
6562         if (old_creds)
6563                 revert_creds(old_creds);
6564
6565         /*
6566          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6567          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6568          */
6569         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6570                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6571                         /*
6572                          * Queued up for async execution, worker will release
6573                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6574                          */
6575                         io_queue_async_work(req);
6576                 }
6577         } else if (likely(!ret)) {
6578                 /* drop submission reference */
6579                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6580                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6581                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6582
6583                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6584                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6585                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6586                 } else {
6587                         io_put_req(req);
6588                 }
6589         } else {
6590                 req_set_fail_links(req);
6591                 io_put_req(req);
6592                 io_req_complete(req, ret);
6593         }
6594         if (linked_timeout)
6595                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6596 }
6597
6598 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6599 {
6600         int ret;
6601
6602         ret = io_req_defer(req);
6603         if (ret) {
6604                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6605 fail_req:
6606                         req_set_fail_links(req);
6607                         io_put_req(req);
6608                         io_req_complete(req, ret);
6609                 }
6610         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6611                 ret = io_req_defer_prep(req);
6612                 if (unlikely(ret))
6613                         goto fail_req;
6614                 io_queue_async_work(req);
6615         } else {
6616                 __io_queue_sqe(req);
6617         }
6618 }
6619
6620 /*
6621  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6622  *
6623  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6624  */
6625 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6626                                         struct io_kiocb *req,
6627                                         unsigned int sqe_flags)
6628 {
6629         if (!ctx->restricted)
6630                 return true;
6631
6632         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6633                 return false;
6634
6635         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6636             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6637                 return false;
6638
6639         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6640                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6641                 return false;
6642
6643         return true;
6644 }
6645
6646 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6647                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6648 {
6649         struct io_submit_state *state;
6650         unsigned int sqe_flags;
6651         int id, ret = 0;
6652
6653         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6654         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6655         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6656         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6657         req->async_data = NULL;
6658         req->file = NULL;
6659         req->ctx = ctx;
6660         req->link = NULL;
6661         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6662         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6663         refcount_set(&req->refs, 2);
6664         req->task = current;
6665         req->result = 0;
6666
6667         /* enforce forwards compatibility on users */
6668         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6669                 return -EINVAL;
6670
6671         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6672                 return -EINVAL;
6673
6674         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6675                 return -EFAULT;
6676
6677         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6678                 return -EACCES;
6679
6680         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6681             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6682                 return -EOPNOTSUPP;
6683
6684         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6685         if (id) {
6686                 struct io_identity *iod;
6687
6688                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6689                 if (unlikely(!iod))
6690                         return -EINVAL;
6691                 refcount_inc(&iod->count);
6692
6693                 __io_req_init_async(req);
6694                 get_cred(iod->creds);
6695                 req->work.identity = iod;
6696                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6697         }
6698
6699         state = &ctx->submit_state;
6700
6701         /*
6702          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6703          * is potentially a read/write to block based storage.
6704          */
6705         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6706             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6707                 blk_start_plug(&state->plug);
6708                 state->plug_started = true;
6709         }
6710
6711         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6712                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6713
6714                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6715                 if (unlikely(!req->file))
6716                         ret = -EBADF;
6717         }
6718
6719         state->ios_left--;
6720         return ret;
6721 }
6722
6723 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6724                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6725 {
6726         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6727         int ret;
6728
6729         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6730         if (unlikely(ret)) {
6731 fail_req:
6732                 io_put_req(req);
6733                 io_req_complete(req, ret);
6734                 if (link->head) {
6735                         /* fail even hard links since we don't submit */
6736                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6737                         io_put_req(link->head);
6738                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6739                         link->head = NULL;
6740                 }
6741                 return ret;
6742         }
6743         ret = io_req_prep(req, sqe);
6744         if (unlikely(ret))
6745                 goto fail_req;
6746
6747         /* don't need @sqe from now on */
6748         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6749                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6750
6751         /*
6752          * If we already have a head request, queue this one for async
6753          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6754          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6755          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6756          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6757          */
6758         if (link->head) {
6759                 struct io_kiocb *head = link->head;
6760
6761                 /*
6762                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6763                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6764                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6765                  * next after the link request. The last one is done via
6766                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6767                  */
6768                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6769                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6770                         ctx->drain_next = 1;
6771                 }
6772                 ret = io_req_defer_prep(req);
6773                 if (unlikely(ret))
6774                         goto fail_req;
6775                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6776                 link->last->link = req;
6777                 link->last = req;
6778
6779                 /* last request of a link, enqueue the link */
6780                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6781                         io_queue_sqe(head);
6782                         link->head = NULL;
6783                 }
6784         } else {
6785                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6786                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6787                         ctx->drain_next = 0;
6788                 }
6789                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6790                         link->head = req;
6791                         link->last = req;
6792                 } else {
6793                         io_queue_sqe(req);
6794                 }
6795         }
6796
6797         return 0;
6798 }
6799
6800 /*
6801  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6802  */
6803 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6804                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6805 {
6806         if (state->link.head)
6807                 io_queue_sqe(state->link.head);
6808         if (state->comp.nr)
6809                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6810         if (state->plug_started)
6811                 blk_finish_plug(&state->plug);
6812         io_state_file_put(state);
6813 }
6814
6815 /*
6816  * Start submission side cache.
6817  */
6818 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6819                                   unsigned int max_ios)
6820 {
6821         state->plug_started = false;
6822         state->ios_left = max_ios;
6823         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6824         state->link.head = NULL;
6825 }
6826
6827 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6828 {
6829         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6830
6831         /*
6832          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6833          * since once we write the new head, the application could
6834          * write new data to them.
6835          */
6836         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6837 }
6838
6839 /*
6840  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6841  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6842  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6843  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6844  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6845  * prevent a re-load down the line.
6846  */
6847 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6848 {
6849         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6850         unsigned head;
6851
6852         /*
6853          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6854          *
6855          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6856          *    head updates.
6857          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6858          *    though the application is the one updating it.
6859          */
6860         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6861         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6862                 return &ctx->sq_sqes[head];
6863
6864         /* drop invalid entries */
6865         ctx->cached_sq_dropped++;
6866         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6867         return NULL;
6868 }
6869
6870 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6871 {
6872         int submitted = 0;
6873
6874         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6875         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6876                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6877                         return -EBUSY;
6878         }
6879
6880         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6881         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6882
6883         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6884                 return -EAGAIN;
6885
6886         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6887         refcount_add(nr, &current->usage);
6888         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6889
6890         while (submitted < nr) {
6891                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6892                 struct io_kiocb *req;
6893
6894                 req = io_alloc_req(ctx);
6895                 if (unlikely(!req)) {
6896                         if (!submitted)
6897                                 submitted = -EAGAIN;
6898                         break;
6899                 }
6900                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6901                 if (unlikely(!sqe)) {
6902                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6903                         break;
6904                 }
6905                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6906                 submitted++;
6907                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6908                         break;
6909         }
6910
6911         if (unlikely(submitted != nr)) {
6912                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6913                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6914                 int unused = nr - ref_used;
6915
6916                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6917                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6918                 put_task_struct_many(current, unused);
6919         }
6920
6921         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6922          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6923         io_commit_sqring(ctx);
6924
6925         return submitted;
6926 }
6927
6928 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6929 {
6930         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6931         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6932         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6933         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6934 }
6935
6936 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6937 {
6938         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6939         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6940         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6941 }
6942
6943 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6944 {
6945         unsigned int to_submit;
6946         int ret = 0;
6947
6948         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6949         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6950         if (cap_entries && to_submit > 8)
6951                 to_submit = 8;
6952
6953         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6954                 unsigned nr_events = 0;
6955
6956                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6957                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6958                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6959
6960                 if (to_submit && !ctx->sqo_dead &&
6961                     likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6962                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6963                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6964         }
6965
6966         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6967                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6968
6969         return ret;
6970 }
6971
6972 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6973 {
6974         struct io_ring_ctx *ctx;
6975         unsigned sq_thread_idle = 0;
6976
6977         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6978                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6979                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6980         }
6981
6982         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6983 }
6984
6985 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6986 {
6987         struct io_ring_ctx *ctx;
6988
6989         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6990                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6991                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6992                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6993         }
6994
6995         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
6996 }
6997
6998 static int io_sq_thread(void *data)
6999 {
7000         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
7001         struct files_struct *old_files = current->files;
7002         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
7003         const struct cred *old_cred = NULL;
7004         struct io_sq_data *sqd = data;
7005         struct io_ring_ctx *ctx;
7006         unsigned long timeout = 0;
7007         DEFINE_WAIT(wait);
7008
7009         task_lock(current);
7010         current->files = NULL;
7011         current->nsproxy = NULL;
7012         task_unlock(current);
7013
7014         while (!kthread_should_stop()) {
7015                 int ret;
7016                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
7017
7018                 /*
7019                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
7020                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
7021                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
7022                  */
7023                 if (kthread_should_park()) {
7024                         kthread_parkme();
7025                         /*
7026                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
7027                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
7028                          * to be stopped, so here needs to have a check.
7029                          */
7030                         if (kthread_should_stop())
7031                                 break;
7032                 }
7033
7034                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
7035                         io_sqd_init_new(sqd);
7036                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7037                 }
7038
7039                 sqt_spin = false;
7040                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7041                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7042                         if (current->cred != ctx->creds) {
7043                                 if (old_cred)
7044                                         revert_creds(old_cred);
7045                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7046                         }
7047                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7048 #ifdef CONFIG_AUDIT
7049                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7050                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7051 #endif
7052
7053                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7054                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7055                                 sqt_spin = true;
7056
7057                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7058                 }
7059
7060                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7061                         io_run_task_work();
7062                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7063                         cond_resched();
7064                         if (sqt_spin)
7065                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7066                         continue;
7067                 }
7068
7069                 needs_sched = true;
7070                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7071                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7072                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7073                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7074                                 needs_sched = false;
7075                                 break;
7076                         }
7077                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7078                                 needs_sched = false;
7079                                 break;
7080                         }
7081                 }
7082
7083                 if (needs_sched && !kthread_should_park()) {
7084                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7085                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7086
7087                         schedule();
7088                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7089                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7090                 }
7091
7092                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7093                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7094         }
7095
7096         io_run_task_work();
7097         io_sq_thread_drop_mm_files();
7098
7099         if (cur_css)
7100                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7101         if (old_cred)
7102                 revert_creds(old_cred);
7103
7104         task_lock(current);
7105         current->files = old_files;
7106         current->nsproxy = old_nsproxy;
7107         task_unlock(current);
7108
7109         kthread_parkme();
7110
7111         return 0;
7112 }
7113
7114 struct io_wait_queue {
7115         struct wait_queue_entry wq;
7116         struct io_ring_ctx *ctx;
7117         unsigned to_wait;
7118         unsigned nr_timeouts;
7119 };
7120
7121 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7122 {
7123         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7124
7125         /*
7126          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7127          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7128          * regardless of event count.
7129          */
7130         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
7131                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7132 }
7133
7134 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7135                             int wake_flags, void *key)
7136 {
7137         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7138                                                         wq);
7139
7140         /*
7141          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7142          * the task, and the next invocation will do it.
7143          */
7144         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
7145                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7146         return -1;
7147 }
7148
7149 static int io_run_task_work_sig(void)
7150 {
7151         if (io_run_task_work())
7152                 return 1;
7153         if (!signal_pending(current))
7154                 return 0;
7155         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7156                 return -ERESTARTSYS;
7157         return -EINTR;
7158 }
7159
7160 /* when returns >0, the caller should retry */
7161 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7162                                           struct io_wait_queue *iowq,
7163                                           signed long *timeout)
7164 {
7165         int ret;
7166
7167         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7168         ret = io_run_task_work_sig();
7169         if (ret || io_should_wake(iowq))
7170                 return ret;
7171         /* let the caller flush overflows, retry */
7172         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
7173                 return 1;
7174
7175         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7176         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7177 }
7178
7179 /*
7180  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7181  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7182  */
7183 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7184                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7185                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7186 {
7187         struct io_wait_queue iowq = {
7188                 .wq = {
7189                         .private        = current,
7190                         .func           = io_wake_function,
7191                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7192                 },
7193                 .ctx            = ctx,
7194                 .to_wait        = min_events,
7195         };
7196         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7197         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7198         int ret;
7199
7200         do {
7201                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7202                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7203                         return 0;
7204                 if (!io_run_task_work())
7205                         break;
7206         } while (1);
7207
7208         if (sig) {
7209 #ifdef CONFIG_COMPAT
7210                 if (in_compat_syscall())
7211                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7212                                                       sigsz);
7213                 else
7214 #endif
7215                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7216
7217                 if (ret)
7218                         return ret;
7219         }
7220
7221         if (uts) {
7222                 struct timespec64 ts;
7223
7224                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7225                         return -EFAULT;
7226                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7227         }
7228
7229         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7230         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7231         do {
7232                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7233                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7234                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7235                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7236                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7237         } while (ret > 0);
7238
7239         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7240
7241         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7242 }
7243
7244 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7245 {
7246 #if defined(CONFIG_UNIX)
7247         if (ctx->ring_sock) {
7248                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7249                 struct sk_buff *skb;
7250
7251                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7252                         kfree_skb(skb);
7253         }
7254 #else
7255         int i;
7256
7257         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7258                 struct file *file;
7259
7260                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7261                 if (file)
7262                         fput(file);
7263         }
7264 #endif
7265 }
7266
7267 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7268 {
7269         struct fixed_rsrc_data *data;
7270
7271         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
7272         complete(&data->done);
7273 }
7274
7275 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7276 {
7277         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7278 }
7279
7280 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7281 {
7282         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7283 }
7284
7285 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7286                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7287                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7288 {
7289         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7290         rsrc_data->node = ref_node;
7291         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7292         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7293         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7294 }
7295
7296 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7297 {
7298         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7299
7300         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7301         ref_node = data->node;
7302         data->node = NULL;
7303         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7304         if (ref_node)
7305                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7306 }
7307
7308 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7309                                struct io_ring_ctx *ctx,
7310                                struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node)
7311 {
7312         int ret;
7313
7314         if (data->quiesce)
7315                 return -ENXIO;
7316
7317         data->quiesce = true;
7318         do {
7319                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7320                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7321                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7322
7323                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7324                 if (!ret)
7325                         break;
7326
7327                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7328                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7329                 backup_node = NULL;
7330                 reinit_completion(&data->done);
7331                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7332                 ret = io_run_task_work_sig();
7333                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7334
7335                 if (ret < 0)
7336                         break;
7337                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7338                 ret = -ENOMEM;
7339                 if (!backup_node)
7340                         break;
7341                 init_fixed_file_ref_node(ctx, backup_node);
7342         } while (1);
7343         data->quiesce = false;
7344
7345         if (backup_node)
7346                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7347         return ret;
7348 }
7349
7350 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7351 {
7352         struct fixed_rsrc_data *data;
7353
7354         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7355         if (!data)
7356                 return NULL;
7357
7358         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7359                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7360                 kfree(data);
7361                 return NULL;
7362         }
7363         data->ctx = ctx;
7364         init_completion(&data->done);
7365         return data;
7366 }
7367
7368 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7369 {
7370         percpu_ref_exit(&data->refs);
7371         kfree(data->table);
7372         kfree(data);
7373 }
7374
7375 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7376 {
7377         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7378         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7379         unsigned nr_tables, i;
7380         int ret;
7381
7382         /*
7383          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7384          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7385          * run task work.
7386          */
7387         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7388                 return -ENXIO;
7389         backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7390         if (!backup_node)
7391                 return -ENOMEM;
7392         init_fixed_file_ref_node(ctx, backup_node);
7393
7394         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, backup_node);
7395         if (ret)
7396                 return ret;
7397
7398         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7399         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7400         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7401                 kfree(data->table[i].files);
7402         free_fixed_rsrc_data(data);
7403         ctx->file_data = NULL;
7404         ctx->nr_user_files = 0;
7405         return 0;
7406 }
7407
7408 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7409 {
7410         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7411                 /*
7412                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7413                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7414                  * set to a single CPU.
7415                  */
7416                 if (sqd->thread) {
7417                         kthread_park(sqd->thread);
7418                         kthread_stop(sqd->thread);
7419                 }
7420
7421                 kfree(sqd);
7422         }
7423 }
7424
7425 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7426 {
7427         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7428         struct io_sq_data *sqd;
7429         struct fd f;
7430
7431         f = fdget(p->wq_fd);
7432         if (!f.file)
7433                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7434         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7435                 fdput(f);
7436                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7437         }
7438
7439         ctx_attach = f.file->private_data;
7440         sqd = ctx_attach->sq_data;
7441         if (!sqd) {
7442                 fdput(f);
7443                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7444         }
7445
7446         refcount_inc(&sqd->refs);
7447         fdput(f);
7448         return sqd;
7449 }
7450
7451 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7452 {
7453         struct io_sq_data *sqd;
7454
7455         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7456                 return io_attach_sq_data(p);
7457
7458         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7459         if (!sqd)
7460                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7461
7462         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7463         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7464         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7465         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7466         mutex_init(&sqd->lock);
7467         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7468         return sqd;
7469 }
7470
7471 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7472         __releases(&sqd->lock)
7473 {
7474         if (!sqd->thread)
7475                 return;
7476         kthread_unpark(sqd->thread);
7477         mutex_unlock(&sqd->lock);
7478 }
7479
7480 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7481         __acquires(&sqd->lock)
7482 {
7483         if (!sqd->thread)
7484                 return;
7485         mutex_lock(&sqd->lock);
7486         kthread_park(sqd->thread);
7487 }
7488
7489 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7490 {
7491         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7492
7493         if (sqd) {
7494                 if (sqd->thread) {
7495                         /*
7496                          * We may arrive here from the error branch in
7497                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7498                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7499                          * sure the wait will complete.
7500                          */
7501                         wake_up_process(sqd->thread);
7502                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7503
7504                         io_sq_thread_park(sqd);
7505                 }
7506
7507                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7508                 list_del(&ctx->sqd_list);
7509                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7510                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7511
7512                 if (sqd->thread)
7513                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7514
7515                 io_put_sq_data(sqd);
7516                 ctx->sq_data = NULL;
7517         }
7518 }
7519
7520 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7521 {
7522         io_sq_thread_stop(ctx);
7523
7524         if (ctx->io_wq) {
7525                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7526                 ctx->io_wq = NULL;
7527         }
7528 }
7529
7530 #if defined(CONFIG_UNIX)
7531 /*
7532  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7533  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7534  * loops in the file referencing.
7535  */
7536 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7537 {
7538         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7539         struct scm_fp_list *fpl;
7540         struct sk_buff *skb;
7541         int i, nr_files;
7542
7543         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7544         if (!fpl)
7545                 return -ENOMEM;
7546
7547         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7548         if (!skb) {
7549                 kfree(fpl);
7550                 return -ENOMEM;
7551         }
7552
7553         skb->sk = sk;
7554
7555         nr_files = 0;
7556         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7557         for (i = 0; i < nr; i++) {
7558                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7559
7560                 if (!file)
7561                         continue;
7562                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7563                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7564                 nr_files++;
7565         }
7566
7567         if (nr_files) {
7568                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7569                 fpl->count = nr_files;
7570                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7571                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7572                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7573                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7574
7575                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7576                         fput(fpl->fp[i]);
7577         } else {
7578                 kfree_skb(skb);
7579                 kfree(fpl);
7580         }
7581
7582         return 0;
7583 }
7584
7585 /*
7586  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7587  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7588  * garbage collection to take care of this problem for us.
7589  */
7590 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7591 {
7592         unsigned left, total;
7593         int ret = 0;
7594
7595         total = 0;
7596         left = ctx->nr_user_files;
7597         while (left) {
7598                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7599
7600                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7601                 if (ret)
7602                         break;
7603                 left -= this_files;
7604                 total += this_files;
7605         }
7606
7607         if (!ret)
7608                 return 0;
7609
7610         while (total < ctx->nr_user_files) {
7611                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7612
7613                 if (file)
7614                         fput(file);
7615                 total++;
7616         }
7617
7618         return ret;
7619 }
7620 #else
7621 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7622 {
7623         return 0;
7624 }
7625 #endif
7626
7627 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7628                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7629 {
7630         int i;
7631
7632         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7633                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7634                 unsigned this_files;
7635
7636                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7637                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7638                                         GFP_KERNEL);
7639                 if (!table->files)
7640                         break;
7641                 nr_files -= this_files;
7642         }
7643
7644         if (i == nr_tables)
7645                 return 0;
7646
7647         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7648                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7649                 kfree(table->files);
7650         }
7651         return 1;
7652 }
7653
7654 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7655 {
7656         struct file *file = prsrc->file;
7657 #if defined(CONFIG_UNIX)
7658         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7659         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7660         struct sk_buff *skb;
7661         int i;
7662
7663         __skb_queue_head_init(&list);
7664
7665         /*
7666          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7667          * remove this entry and rearrange the file array.
7668          */
7669         skb = skb_dequeue(head);
7670         while (skb) {
7671                 struct scm_fp_list *fp;
7672
7673                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7674                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7675                         int left;
7676
7677                         if (fp->fp[i] != file)
7678                                 continue;
7679
7680                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7681                         left = fp->count - 1 - i;
7682                         if (left) {
7683                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7684                                                 left * sizeof(struct file *));
7685                         }
7686                         fp->count--;
7687                         if (!fp->count) {
7688                                 kfree_skb(skb);
7689                                 skb = NULL;
7690                         } else {
7691                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7692                         }
7693                         fput(file);
7694                         file = NULL;
7695                         break;
7696                 }
7697
7698                 if (!file)
7699                         break;
7700
7701                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7702
7703                 skb = skb_dequeue(head);
7704         }
7705
7706         if (skb_peek(&list)) {
7707                 spin_lock_irq(&head->lock);
7708                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7709                         __skb_queue_tail(head, skb);
7710                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7711         }
7712 #else
7713         fput(file);
7714 #endif
7715 }
7716
7717 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7718 {
7719         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7720         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7721         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7722
7723         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7724                 list_del(&prsrc->list);
7725                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7726                 kfree(prsrc);
7727         }
7728
7729         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7730         kfree(ref_node);
7731         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7732 }
7733
7734 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7735 {
7736         struct io_ring_ctx *ctx;
7737         struct llist_node *node;
7738
7739         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7740         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7741
7742         while (node) {
7743                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7744                 struct llist_node *next = node->next;
7745
7746                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7747                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7748                 node = next;
7749         }
7750 }
7751
7752 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7753                                         unsigned i)
7754 {
7755         struct fixed_rsrc_table *table;
7756
7757         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7758         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7759 }
7760
7761 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7762 {
7763         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7764         struct fixed_rsrc_data *data;
7765         struct io_ring_ctx *ctx;
7766         bool first_add = false;
7767         int delay = HZ;
7768
7769         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7770         data = ref_node->rsrc_data;
7771         ctx = data->ctx;
7772
7773         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7774         ref_node->done = true;
7775
7776         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7777                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7778                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7779                 /* recycle ref nodes in order */
7780                 if (!ref_node->done)
7781                         break;
7782                 list_del(&ref_node->node);
7783                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7784         }
7785         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7786
7787         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7788                 delay = 0;
7789
7790         if (!delay)
7791                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7792         else if (first_add)
7793                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7794 }
7795
7796 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7797                         struct io_ring_ctx *ctx)
7798 {
7799         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7800
7801         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7802         if (!ref_node)
7803                 return NULL;
7804
7805         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7806                             0, GFP_KERNEL)) {
7807                 kfree(ref_node);
7808                 return NULL;
7809         }
7810         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7811         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7812         ref_node->done = false;
7813         return ref_node;
7814 }
7815
7816 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7817                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7818 {
7819         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7820         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7821 }
7822
7823 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7824 {
7825         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7826         kfree(ref_node);
7827 }
7828
7829
7830 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7831                                  unsigned nr_args)
7832 {
7833         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7834         unsigned nr_tables, i;
7835         struct file *file;
7836         int fd, ret = -ENOMEM;
7837         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7838         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7839
7840         if (ctx->file_data)
7841                 return -EBUSY;
7842         if (!nr_args)
7843                 return -EINVAL;
7844         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7845                 return -EMFILE;
7846
7847         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7848         if (!file_data)
7849                 return -ENOMEM;
7850         ctx->file_data = file_data;
7851
7852         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7853         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7854                                    GFP_KERNEL);
7855         if (!file_data->table)
7856                 goto out_free;
7857
7858         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7859                 goto out_free;
7860
7861         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7862                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7863                         ret = -EFAULT;
7864                         goto out_fput;
7865                 }
7866                 /* allow sparse sets */
7867                 if (fd == -1)
7868                         continue;
7869
7870                 file = fget(fd);
7871                 ret = -EBADF;
7872                 if (!file)
7873                         goto out_fput;
7874
7875                 /*
7876                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7877                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7878                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7879                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7880                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7881                  */
7882                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7883                         fput(file);
7884                         goto out_fput;
7885                 }
7886                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7887         }
7888
7889         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7890         if (ret) {
7891                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7892                 return ret;
7893         }
7894
7895         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7896         if (!ref_node) {
7897                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7898                 return -ENOMEM;
7899         }
7900         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7901
7902         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7903         return ret;
7904 out_fput:
7905         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7906                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7907                 if (file)
7908                         fput(file);
7909         }
7910         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7911                 kfree(file_data->table[i].files);
7912         ctx->nr_user_files = 0;
7913 out_free:
7914         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7915         ctx->file_data = NULL;
7916         return ret;
7917 }
7918
7919 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7920                                 int index)
7921 {
7922 #if defined(CONFIG_UNIX)
7923         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7924         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7925         struct sk_buff *skb;
7926
7927         /*
7928          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7929          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7930          * and filling it in.
7931          */
7932         spin_lock_irq(&head->lock);
7933         skb = skb_peek(head);
7934         if (skb) {
7935                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7936
7937                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7938                         __skb_unlink(skb, head);
7939                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7940                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7941                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7942                         fpl->count++;
7943                         spin_lock_irq(&head->lock);
7944                         __skb_queue_head(head, skb);
7945                 } else {
7946                         skb = NULL;
7947                 }
7948         }
7949         spin_unlock_irq(&head->lock);
7950
7951         if (skb) {
7952                 fput(file);
7953                 return 0;
7954         }
7955
7956         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7957 #else
7958         return 0;
7959 #endif
7960 }
7961
7962 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7963 {
7964         struct io_rsrc_put *prsrc;
7965         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7966
7967         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7968         if (!prsrc)
7969                 return -ENOMEM;
7970
7971         prsrc->rsrc = rsrc;
7972         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7973
7974         return 0;
7975 }
7976
7977 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7978                                         struct file *file)
7979 {
7980         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7981 }
7982
7983 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7984                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7985                                  unsigned nr_args)
7986 {
7987         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7988         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7989         struct file *file, **file_slot;
7990         __s32 __user *fds;
7991         int fd, i, err;
7992         __u32 done;
7993         bool needs_switch = false;
7994
7995         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7996                 return -EOVERFLOW;
7997         if (done > ctx->nr_user_files)
7998                 return -EINVAL;
7999
8000         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
8001         if (!ref_node)
8002                 return -ENOMEM;
8003         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
8004
8005         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8006         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8007                 err = 0;
8008                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8009                         err = -EFAULT;
8010                         break;
8011                 }
8012                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8013                         continue;
8014
8015                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8016                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
8017
8018                 if (*file_slot) {
8019                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
8020                         if (err)
8021                                 break;
8022                         *file_slot = NULL;
8023                         needs_switch = true;
8024                 }
8025                 if (fd != -1) {
8026                         file = fget(fd);
8027                         if (!file) {
8028                                 err = -EBADF;
8029                                 break;
8030                         }
8031                         /*
8032                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8033                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8034                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8035                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8036                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8037                          * support regular read/write anyway.
8038                          */
8039                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8040                                 fput(file);
8041                                 err = -EBADF;
8042                                 break;
8043                         }
8044                         *file_slot = file;
8045                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8046                         if (err) {
8047                                 *file_slot = NULL;
8048                                 fput(file);
8049                                 break;
8050                         }
8051                 }
8052         }
8053
8054         if (needs_switch) {
8055                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
8056                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
8057         } else
8058                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
8059
8060         return done ? done : err;
8061 }
8062
8063 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8064                                unsigned nr_args)
8065 {
8066         struct io_uring_rsrc_update up;
8067
8068         if (!ctx->file_data)
8069                 return -ENXIO;
8070         if (!nr_args)
8071                 return -EINVAL;
8072         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
8073                 return -EFAULT;
8074         if (up.resv)
8075                 return -EINVAL;
8076
8077         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
8078 }
8079
8080 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
8081 {
8082         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8083
8084         req = io_put_req_find_next(req);
8085         return req ? &req->work : NULL;
8086 }
8087
8088 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8089                               struct io_uring_params *p)
8090 {
8091         struct io_wq_data data;
8092         struct fd f;
8093         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8094         unsigned int concurrency;
8095         int ret = 0;
8096
8097         data.user = ctx->user;
8098         data.free_work = io_free_work;
8099         data.do_work = io_wq_submit_work;
8100
8101         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
8102                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8103                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8104
8105                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
8106                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
8107                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
8108                         ctx->io_wq = NULL;
8109                 }
8110                 return ret;
8111         }
8112
8113         f = fdget(p->wq_fd);
8114         if (!f.file)
8115                 return -EBADF;
8116
8117         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8118                 ret = -EINVAL;
8119                 goto out_fput;
8120         }
8121
8122         ctx_attach = f.file->private_data;
8123         /* @io_wq is protected by holding the fd */
8124         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
8125                 ret = -EINVAL;
8126                 goto out_fput;
8127         }
8128
8129         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
8130 out_fput:
8131         fdput(f);
8132         return ret;
8133 }
8134
8135 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8136 {
8137         struct io_uring_task *tctx;
8138         int ret;
8139
8140         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8141         if (unlikely(!tctx))
8142                 return -ENOMEM;
8143
8144         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8145         if (unlikely(ret)) {
8146                 kfree(tctx);
8147                 return ret;
8148         }
8149
8150         xa_init(&tctx->xa);
8151         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8152         tctx->last = NULL;
8153         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8154         tctx->sqpoll = false;
8155         io_init_identity(&tctx->__identity);
8156         tctx->identity = &tctx->__identity;
8157         task->io_uring = tctx;
8158         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8159         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8160         tctx->task_state = 0;
8161         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8162         return 0;
8163 }
8164
8165 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8166 {
8167         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8168
8169         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8170         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8171         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8172                 kfree(tctx->identity);
8173         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8174         kfree(tctx);
8175         tsk->io_uring = NULL;
8176 }
8177
8178 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8179                                 struct io_uring_params *p)
8180 {
8181         int ret;
8182
8183         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8184                 struct io_sq_data *sqd;
8185
8186                 ret = -EPERM;
8187                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8188                         goto err;
8189
8190                 sqd = io_get_sq_data(p);
8191                 if (IS_ERR(sqd)) {
8192                         ret = PTR_ERR(sqd);
8193                         goto err;
8194                 }
8195
8196                 ctx->sq_data = sqd;
8197                 io_sq_thread_park(sqd);
8198                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8199                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8200                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8201                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8202
8203                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8204                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8205                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8206
8207                 if (sqd->thread)
8208                         goto done;
8209
8210                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8211                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8212
8213                         ret = -EINVAL;
8214                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8215                                 goto err;
8216                         if (!cpu_online(cpu))
8217                                 goto err;
8218
8219                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8220                                                         cpu, "io_uring-sq");
8221                 } else {
8222                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8223                                                         "io_uring-sq");
8224                 }
8225                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8226                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8227                         sqd->thread = NULL;
8228                         goto err;
8229                 }
8230                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8231                 if (ret)
8232                         goto err;
8233         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8234                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8235                 ret = -EINVAL;
8236                 goto err;
8237         }
8238
8239 done:
8240         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8241         if (ret)
8242                 goto err;
8243
8244         return 0;
8245 err:
8246         io_finish_async(ctx);
8247         return ret;
8248 }
8249
8250 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8251 {
8252         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8253
8254         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8255                 wake_up_process(sqd->thread);
8256 }
8257
8258 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8259                                       unsigned long nr_pages)
8260 {
8261         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8262 }
8263
8264 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8265                                    unsigned long nr_pages)
8266 {
8267         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8268
8269         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8270         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8271
8272         do {
8273                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8274                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8275                 if (new_pages > page_limit)
8276                         return -ENOMEM;
8277         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8278                                         new_pages) != cur_pages);
8279
8280         return 0;
8281 }
8282
8283 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8284 {
8285         if (ctx->limit_mem)
8286                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8287
8288         if (ctx->mm_account)
8289                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8290 }
8291
8292 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8293 {
8294         int ret;
8295
8296         if (ctx->limit_mem) {
8297                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8298                 if (ret)
8299                         return ret;
8300         }
8301
8302         if (ctx->mm_account)
8303                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8304
8305         return 0;
8306 }
8307
8308 static void io_mem_free(void *ptr)
8309 {
8310         struct page *page;
8311
8312         if (!ptr)
8313                 return;
8314
8315         page = virt_to_head_page(ptr);
8316         if (put_page_testzero(page))
8317                 free_compound_page(page);
8318 }
8319
8320 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8321 {
8322         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8323                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8324
8325         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8326 }
8327
8328 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8329                                 size_t *sq_offset)
8330 {
8331         struct io_rings *rings;
8332         size_t off, sq_array_size;
8333
8334         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8335         if (off == SIZE_MAX)
8336                 return SIZE_MAX;
8337
8338 #ifdef CONFIG_SMP
8339         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8340         if (off == 0)
8341                 return SIZE_MAX;
8342 #endif
8343
8344         if (sq_offset)
8345                 *sq_offset = off;
8346
8347         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8348         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8349                 return SIZE_MAX;
8350
8351         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8352                 return SIZE_MAX;
8353
8354         return off;
8355 }
8356
8357 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8358 {
8359         int i, j;
8360
8361         if (!ctx->user_bufs)
8362                 return -ENXIO;
8363
8364         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8365                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8366
8367                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8368                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8369
8370                 if (imu->acct_pages)
8371                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8372                 kvfree(imu->bvec);
8373                 imu->nr_bvecs = 0;
8374         }
8375
8376         kfree(ctx->user_bufs);
8377         ctx->user_bufs = NULL;
8378         ctx->nr_user_bufs = 0;
8379         return 0;
8380 }
8381
8382 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8383                        void __user *arg, unsigned index)
8384 {
8385         struct iovec __user *src;
8386
8387 #ifdef CONFIG_COMPAT
8388         if (ctx->compat) {
8389                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8390                 struct compat_iovec ciov;
8391
8392                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8393                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8394                         return -EFAULT;
8395
8396                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8397                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8398                 return 0;
8399         }
8400 #endif
8401         src = (struct iovec __user *) arg;
8402         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8403                 return -EFAULT;
8404         return 0;
8405 }
8406
8407 /*
8408  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8409  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8410  * match that one.
8411  *
8412  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8413  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8414  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8415  */
8416 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8417                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8418 {
8419         int i, j;
8420
8421         /* check current page array */
8422         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8423                 if (!PageCompound(pages[i]))
8424                         continue;
8425                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8426                         return true;
8427         }
8428
8429         /* check previously registered pages */
8430         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8431                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8432
8433                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8434                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8435                                 continue;
8436                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8437                                 return true;
8438                 }
8439         }
8440
8441         return false;
8442 }
8443
8444 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8445                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8446                                  struct page **last_hpage)
8447 {
8448         int i, ret;
8449
8450         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8451                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8452                         imu->acct_pages++;
8453                 } else {
8454                         struct page *hpage;
8455
8456                         hpage = compound_head(pages[i]);
8457                         if (hpage == *last_hpage)
8458                                 continue;
8459                         *last_hpage = hpage;
8460                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8461                                 continue;
8462                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8463                 }
8464         }
8465
8466         if (!imu->acct_pages)
8467                 return 0;
8468
8469         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8470         if (ret)
8471                 imu->acct_pages = 0;
8472         return ret;
8473 }
8474
8475 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8476                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8477                                   struct page **last_hpage)
8478 {
8479         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8480         struct page **pages = NULL;
8481         unsigned long off, start, end, ubuf;
8482         size_t size;
8483         int ret, pret, nr_pages, i;
8484
8485         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8486         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8487         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8488         nr_pages = end - start;
8489
8490         ret = -ENOMEM;
8491
8492         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8493         if (!pages)
8494                 goto done;
8495
8496         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8497                               GFP_KERNEL);
8498         if (!vmas)
8499                 goto done;
8500
8501         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8502                                    GFP_KERNEL);
8503         if (!imu->bvec)
8504                 goto done;
8505
8506         ret = 0;
8507         mmap_read_lock(current->mm);
8508         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8509                               pages, vmas);
8510         if (pret == nr_pages) {
8511                 /* don't support file backed memory */
8512                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8513                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8514
8515                         if (vma->vm_file &&
8516                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8517                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8518                                 break;
8519                         }
8520                 }
8521         } else {
8522                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8523         }
8524         mmap_read_unlock(current->mm);
8525         if (ret) {
8526                 /*
8527                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8528                  * release any pages we did get
8529                  */
8530                 if (pret > 0)
8531                         unpin_user_pages(pages, pret);
8532                 kvfree(imu->bvec);
8533                 goto done;
8534         }
8535
8536         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8537         if (ret) {
8538                 unpin_user_pages(pages, pret);
8539                 kvfree(imu->bvec);
8540                 goto done;
8541         }
8542
8543         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8544         size = iov->iov_len;
8545         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8546                 size_t vec_len;
8547
8548                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8549                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8550                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8551                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8552                 off = 0;
8553                 size -= vec_len;
8554         }
8555         /* store original address for later verification */
8556         imu->ubuf = ubuf;
8557         imu->len = iov->iov_len;
8558         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8559         ret = 0;
8560 done:
8561         kvfree(pages);
8562         kvfree(vmas);
8563         return ret;
8564 }
8565
8566 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8567 {
8568         if (ctx->user_bufs)
8569                 return -EBUSY;
8570         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8571                 return -EINVAL;
8572
8573         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8574                                         GFP_KERNEL);
8575         if (!ctx->user_bufs)
8576                 return -ENOMEM;
8577
8578         return 0;
8579 }
8580
8581 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8582 {
8583         /*
8584          * Don't impose further limits on the size and buffer
8585          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8586          * submitted if they are wrong.
8587          */
8588         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8589                 return -EFAULT;
8590
8591         /* arbitrary limit, but we need something */
8592         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8593                 return -EFAULT;
8594
8595         return 0;
8596 }
8597
8598 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8599                                    unsigned int nr_args)
8600 {
8601         int i, ret;
8602         struct iovec iov;
8603         struct page *last_hpage = NULL;
8604
8605         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8606         if (ret)
8607                 return ret;
8608
8609         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8610                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8611
8612                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8613                 if (ret)
8614                         break;
8615
8616                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8617                 if (ret)
8618                         break;
8619
8620                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8621                 if (ret)
8622                         break;
8623
8624                 ctx->nr_user_bufs++;
8625         }
8626
8627         if (ret)
8628                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8629
8630         return ret;
8631 }
8632
8633 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8634 {
8635         __s32 __user *fds = arg;
8636         int fd;
8637
8638         if (ctx->cq_ev_fd)
8639                 return -EBUSY;
8640
8641         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8642                 return -EFAULT;
8643
8644         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8645         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8646                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8647                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8648                 return ret;
8649         }
8650
8651         return 0;
8652 }
8653
8654 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8655 {
8656         if (ctx->cq_ev_fd) {
8657                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8658                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8659                 return 0;
8660         }
8661
8662         return -ENXIO;
8663 }
8664
8665 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8666 {
8667         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8668         struct io_buffer *buf = p;
8669
8670         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8671         return 0;
8672 }
8673
8674 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8675 {
8676         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8677         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8678 }
8679
8680 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8681 {
8682         struct io_kiocb *req, *nxt;
8683
8684         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8685                 if (tsk && req->task != tsk)
8686                         continue;
8687                 list_del(&req->compl.list);
8688                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8689         }
8690 }
8691
8692 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
8693 {
8694         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8695
8696         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8697
8698         if (submit_state->free_reqs)
8699                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8700                                      submit_state->reqs);
8701
8702         io_req_cache_free(&submit_state->comp.free_list, NULL);
8703
8704         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8705         io_req_cache_free(&submit_state->comp.locked_free_list, NULL);
8706         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8707
8708         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8709 }
8710
8711 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8712 {
8713         /*
8714          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8715          * and they are free to do so while still holding uring_lock, see
8716          * __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8717          */
8718         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8719         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8720
8721         io_finish_async(ctx);
8722         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8723
8724         if (ctx->sqo_task) {
8725                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8726                 ctx->sqo_task = NULL;
8727                 mmdrop(ctx->mm_account);
8728                 ctx->mm_account = NULL;
8729         }
8730
8731 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8732         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8733                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8734 #endif
8735
8736         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8737         io_sqe_files_unregister(ctx);
8738         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8739         io_eventfd_unregister(ctx);
8740         io_destroy_buffers(ctx);
8741         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8742
8743 #if defined(CONFIG_UNIX)
8744         if (ctx->ring_sock) {
8745                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8746                 sock_release(ctx->ring_sock);
8747         }
8748 #endif
8749
8750         io_mem_free(ctx->rings);
8751         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8752
8753         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8754         free_uid(ctx->user);
8755         put_cred(ctx->creds);
8756         io_req_caches_free(ctx, NULL);
8757         kfree(ctx->cancel_hash);
8758         kfree(ctx);
8759 }
8760
8761 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8762 {
8763         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8764         __poll_t mask = 0;
8765
8766         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8767         /*
8768          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8769          * io_commit_cqring
8770          */
8771         smp_rmb();
8772         if (!io_sqring_full(ctx))
8773                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8774
8775         /*
8776          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8777          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8778          *      CPU0                    CPU1
8779          *      ----                    ----
8780          * lock(&ctx->uring_lock);
8781          *                              lock(&ep->mtx);
8782          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8783          * lock(&ep->mtx);
8784          *
8785          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8786          * pushs them to do the flush.
8787          */
8788         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8789                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8790
8791         return mask;
8792 }
8793
8794 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8795 {
8796         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8797
8798         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8799 }
8800
8801 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8802 {
8803         struct io_identity *iod;
8804
8805         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8806         if (iod) {
8807                 put_cred(iod->creds);
8808                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8809                         kfree(iod);
8810                 return 0;
8811         }
8812
8813         return -EINVAL;
8814 }
8815
8816 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8817 {
8818         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8819
8820         io_unregister_personality(ctx, id);
8821         return 0;
8822 }
8823
8824 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8825 {
8826         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8827                                                exit_work);
8828
8829         /*
8830          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8831          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8832          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8833          * as nobody else will be looking for them.
8834          */
8835         do {
8836                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8837         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8838         io_ring_ctx_free(ctx);
8839 }
8840
8841 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8842 {
8843         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8844
8845         return req->ctx == data;
8846 }
8847
8848 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8849 {
8850         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8851         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8852
8853         if (WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !ctx->sqo_dead))
8854                 ctx->sqo_dead = 1;
8855
8856         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8857         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8858         if (ctx->rings)
8859                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8860         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8861         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8862
8863         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8864         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8865
8866         if (ctx->io_wq)
8867                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8868
8869         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8870         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8871
8872         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8873         /*
8874          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8875          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8876          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8877          * over using system_wq.
8878          */
8879         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8880 }
8881
8882 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8883 {
8884         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8885
8886         file->private_data = NULL;
8887         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8888         return 0;
8889 }
8890
8891 struct io_task_cancel {
8892         struct task_struct *task;
8893         struct files_struct *files;
8894 };
8895
8896 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8897 {
8898         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8899         struct io_task_cancel *cancel = data;
8900         bool ret;
8901
8902         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8903                 unsigned long flags;
8904                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8905
8906                 /* protect against races with linked timeouts */
8907                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8908                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8909                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8910         } else {
8911                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8912         }
8913         return ret;
8914 }
8915
8916 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8917                                   struct task_struct *task,
8918                                   struct files_struct *files)
8919 {
8920         struct io_defer_entry *de = NULL;
8921         LIST_HEAD(list);
8922
8923         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8924         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8925                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8926                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8927                         break;
8928                 }
8929         }
8930         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8931
8932         while (!list_empty(&list)) {
8933                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8934                 list_del_init(&de->list);
8935                 req_set_fail_links(de->req);
8936                 io_put_req(de->req);
8937                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8938                 kfree(de);
8939         }
8940 }
8941
8942 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8943                                          struct task_struct *task,
8944                                          struct files_struct *files)
8945 {
8946         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8947
8948         while (1) {
8949                 enum io_wq_cancel cret;
8950                 bool ret = false;
8951
8952                 if (ctx->io_wq) {
8953                         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8954                                                &cancel, true);
8955                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8956                 }
8957
8958                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8959                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) {
8960                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8961                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8962                                 ret = true;
8963                         }
8964                 }
8965
8966                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8967                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8968                 ret |= io_run_task_work();
8969                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8970                 if (!ret)
8971                         break;
8972                 cond_resched();
8973         }
8974 }
8975
8976 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8977                                    struct task_struct *task,
8978                                    struct files_struct *files)
8979 {
8980         struct io_kiocb *req;
8981         int cnt = 0;
8982
8983         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8984         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8985                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8986         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8987         return cnt;
8988 }
8989
8990 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8991                                   struct task_struct *task,
8992                                   struct files_struct *files)
8993 {
8994         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8995                 DEFINE_WAIT(wait);
8996                 int inflight;
8997
8998                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8999                 if (!inflight)
9000                         break;
9001
9002                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
9003
9004                 if (ctx->sq_data)
9005                         io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
9006                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
9007                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9008                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
9009                         schedule();
9010                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
9011                 if (ctx->sq_data)
9012                         io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
9013         }
9014 }
9015
9016 static void io_disable_sqo_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
9017 {
9018         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9019         ctx->sqo_dead = 1;
9020         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9021
9022         /* make sure callers enter the ring to get error */
9023         if (ctx->rings)
9024                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
9025 }
9026
9027 /*
9028  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
9029  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
9030  * looping until none are found.
9031  */
9032 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9033                                           struct files_struct *files)
9034 {
9035         struct task_struct *task = current;
9036
9037         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
9038                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9039                 task = ctx->sq_data->thread;
9040                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
9041                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
9042         }
9043
9044         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
9045
9046         io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
9047         if (!files)
9048                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, NULL);
9049
9050         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
9051                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
9052                 /*
9053                  * If the files that are going away are the ones in the thread
9054                  * identity, clear them out.
9055                  */
9056                 if (task->io_uring->identity->files == files)
9057                         task->io_uring->identity->files = NULL;
9058                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
9059         }
9060 }
9061
9062 /*
9063  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9064  */
9065 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9066 {
9067         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9068         int ret;
9069
9070         if (unlikely(!tctx)) {
9071                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
9072                 if (unlikely(ret))
9073                         return ret;
9074                 tctx = current->io_uring;
9075         }
9076         if (tctx->last != file) {
9077                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9078
9079                 if (!old) {
9080                         get_file(file);
9081                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
9082                                                 file, GFP_KERNEL));
9083                         if (ret) {
9084                                 fput(file);
9085                                 return ret;
9086                         }
9087
9088                         /* one and only SQPOLL file note, held by sqo_task */
9089                         WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
9090                                      current != ctx->sqo_task);
9091                 }
9092                 tctx->last = file;
9093         }
9094
9095         /*
9096          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
9097          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
9098          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
9099          */
9100         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9101                 tctx->sqpoll = true;
9102
9103         return 0;
9104 }
9105
9106 /*
9107  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9108  */
9109 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
9110 {
9111         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9112
9113         if (tctx->last == file)
9114                 tctx->last = NULL;
9115         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9116         if (file)
9117                 fput(file);
9118 }
9119
9120 static void io_uring_remove_task_files(struct io_uring_task *tctx)
9121 {
9122         struct file *file;
9123         unsigned long index;
9124
9125         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9126                 io_uring_del_task_file(file);
9127 }
9128
9129 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9130 {
9131         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9132         struct file *file;
9133         unsigned long index;
9134
9135         /* make sure overflow events are dropped */
9136         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9137         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9138                 io_uring_cancel_task_requests(file->private_data, files);
9139         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9140
9141         if (files)
9142                 io_uring_remove_task_files(tctx);
9143 }
9144
9145 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9146 {
9147         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9148 }
9149
9150 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
9151 {
9152         struct io_uring_task *tctx;
9153         s64 inflight;
9154         DEFINE_WAIT(wait);
9155
9156         if (!ctx->sq_data)
9157                 return;
9158         tctx = ctx->sq_data->thread->io_uring;
9159         io_disable_sqo_submit(ctx);
9160
9161         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9162         do {
9163                 /* read completions before cancelations */
9164                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9165                 if (!inflight)
9166                         break;
9167                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
9168
9169                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9170                 /*
9171                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9172                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9173                  * prepare_to_wait().
9174                  */
9175                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9176                         schedule();
9177                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9178         } while (1);
9179         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9180 }
9181
9182 /*
9183  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9184  * requests.
9185  */
9186 void __io_uring_task_cancel(void)
9187 {
9188         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9189         DEFINE_WAIT(wait);
9190         s64 inflight;
9191
9192         /* make sure overflow events are dropped */
9193         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9194
9195         /* trigger io_disable_sqo_submit() */
9196         if (tctx->sqpoll) {
9197                 struct file *file;
9198                 unsigned long index;
9199
9200                 xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9201                         io_uring_cancel_sqpoll(file->private_data);
9202         }
9203
9204         do {
9205                 /* read completions before cancelations */
9206                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9207                 if (!inflight)
9208                         break;
9209                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9210
9211                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9212
9213                 /*
9214                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9215                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9216                  * prepare_to_wait().
9217                  */
9218                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9219                         schedule();
9220                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9221         } while (1);
9222
9223         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9224
9225         io_uring_remove_task_files(tctx);
9226 }
9227
9228 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9229 {
9230         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9231         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9232
9233         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING)) {
9234                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
9235                 io_req_caches_free(ctx, current);
9236         }
9237
9238         if (!tctx)
9239                 return 0;
9240
9241         /* we should have cancelled and erased it before PF_EXITING */
9242         WARN_ON_ONCE((current->flags & PF_EXITING) &&
9243                      xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9244
9245         /*
9246          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
9247          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
9248          */
9249         if (atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
9250                 return 0;
9251
9252         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9253                 /* there is only one file note, which is owned by sqo_task */
9254                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current &&
9255                              xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9256                 /* sqo_dead check is for when this happens after cancellation */
9257                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task == current && !ctx->sqo_dead &&
9258                              !xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9259
9260                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9261         }
9262
9263         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) || ctx->sqo_task == current)
9264                 io_uring_del_task_file(file);
9265         return 0;
9266 }
9267
9268 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9269                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9270 {
9271         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9272         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9273         struct page *page;
9274         void *ptr;
9275
9276         switch (offset) {
9277         case IORING_OFF_SQ_RING:
9278         case IORING_OFF_CQ_RING:
9279                 ptr = ctx->rings;
9280                 break;
9281         case IORING_OFF_SQES:
9282                 ptr = ctx->sq_sqes;
9283                 break;
9284         default:
9285                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9286         }
9287
9288         page = virt_to_head_page(ptr);
9289         if (sz > page_size(page))
9290                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9291
9292         return ptr;
9293 }
9294
9295 #ifdef CONFIG_MMU
9296
9297 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9298 {
9299         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9300         unsigned long pfn;
9301         void *ptr;
9302
9303         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9304         if (IS_ERR(ptr))
9305                 return PTR_ERR(ptr);
9306
9307         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9308         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9309 }
9310
9311 #else /* !CONFIG_MMU */
9312
9313 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9314 {
9315         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9316 }
9317
9318 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9319 {
9320         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9321 }
9322
9323 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9324         unsigned long addr, unsigned long len,
9325         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9326 {
9327         void *ptr;
9328
9329         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9330         if (IS_ERR(ptr))
9331                 return PTR_ERR(ptr);
9332
9333         return (unsigned long) ptr;
9334 }
9335
9336 #endif /* !CONFIG_MMU */
9337
9338 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9339 {
9340         int ret = 0;
9341         DEFINE_WAIT(wait);
9342
9343         do {
9344                 if (!io_sqring_full(ctx))
9345                         break;
9346
9347                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9348
9349                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9350                         ret = -EOWNERDEAD;
9351                         goto out;
9352                 }
9353
9354                 if (!io_sqring_full(ctx))
9355                         break;
9356
9357                 schedule();
9358         } while (!signal_pending(current));
9359
9360         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9361 out:
9362         return ret;
9363 }
9364
9365 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9366                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9367                           const sigset_t __user **sig)
9368 {
9369         struct io_uring_getevents_arg arg;
9370
9371         /*
9372          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9373          * is just a pointer to the sigset_t.
9374          */
9375         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9376                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9377                 *ts = NULL;
9378                 return 0;
9379         }
9380
9381         /*
9382          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9383          * timespec and sigset_t pointers if good.
9384          */
9385         if (*argsz != sizeof(arg))
9386                 return -EINVAL;
9387         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9388                 return -EFAULT;
9389         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9390         *argsz = arg.sigmask_sz;
9391         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9392         return 0;
9393 }
9394
9395 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9396                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9397                 size_t, argsz)
9398 {
9399         struct io_ring_ctx *ctx;
9400         long ret = -EBADF;
9401         int submitted = 0;
9402         struct fd f;
9403
9404         io_run_task_work();
9405
9406         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9407                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9408                 return -EINVAL;
9409
9410         f = fdget(fd);
9411         if (!f.file)
9412                 return -EBADF;
9413
9414         ret = -EOPNOTSUPP;
9415         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9416                 goto out_fput;
9417
9418         ret = -ENXIO;
9419         ctx = f.file->private_data;
9420         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9421                 goto out_fput;
9422
9423         ret = -EBADFD;
9424         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9425                 goto out;
9426
9427         /*
9428          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9429          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9430          * we were asked to.
9431          */
9432         ret = 0;
9433         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9434                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9435
9436                 ret = -EOWNERDEAD;
9437                 if (unlikely(ctx->sqo_dead))
9438                         goto out;
9439                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9440                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9441                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9442                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9443                         if (ret)
9444                                 goto out;
9445                 }
9446                 submitted = to_submit;
9447         } else if (to_submit) {
9448                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9449                 if (unlikely(ret))
9450                         goto out;
9451                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9452                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9453                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9454
9455                 if (submitted != to_submit)
9456                         goto out;
9457         }
9458         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9459                 const sigset_t __user *sig;
9460                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9461
9462                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9463                 if (unlikely(ret))
9464                         goto out;
9465
9466                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9467
9468                 /*
9469                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9470                  * space applications don't need to do io completion events
9471                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9472                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9473                  */
9474                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9475                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9476                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9477                 } else {
9478                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9479                 }
9480         }
9481
9482 out:
9483         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9484 out_fput:
9485         fdput(f);
9486         return submitted ? submitted : ret;
9487 }
9488
9489 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9490 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9491 {
9492         struct io_identity *iod = p;
9493         const struct cred *cred = iod->creds;
9494         struct seq_file *m = data;
9495         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9496         struct group_info *gi;
9497         kernel_cap_t cap;
9498         unsigned __capi;
9499         int g;
9500
9501         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9502         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9503         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9504         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9505         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9506         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9507         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9508         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9509         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9510         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9511         gi = cred->group_info;
9512         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9513                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9514                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9515         }
9516         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9517         cap = cred->cap_effective;
9518         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9519                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9520         seq_putc(m, '\n');
9521         return 0;
9522 }
9523
9524 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9525 {
9526         struct io_sq_data *sq = NULL;
9527         bool has_lock;
9528         int i;
9529
9530         /*
9531          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9532          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9533          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9534          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9535          */
9536         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9537
9538         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9539                 sq = ctx->sq_data;
9540
9541         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9542         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9543         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9544         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9545                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9546
9547                 if (f)
9548                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9549                 else
9550                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9551         }
9552         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9553         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9554                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9555
9556                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9557                                                 (unsigned int) buf->len);
9558         }
9559         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9560                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9561                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9562         }
9563         seq_printf(m, "PollList:\n");
9564         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9565         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9566                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9567                 struct io_kiocb *req;
9568
9569                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9570                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9571                                         req->task->task_works != NULL);
9572         }
9573         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9574         if (has_lock)
9575                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9576 }
9577
9578 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9579 {
9580         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9581
9582         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9583                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9584                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9585         }
9586 }
9587 #endif
9588
9589 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9590         .release        = io_uring_release,
9591         .flush          = io_uring_flush,
9592         .mmap           = io_uring_mmap,
9593 #ifndef CONFIG_MMU
9594         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9595         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9596 #endif
9597         .poll           = io_uring_poll,
9598         .fasync         = io_uring_fasync,
9599 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9600         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9601 #endif
9602 };
9603
9604 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9605                                   struct io_uring_params *p)
9606 {
9607         struct io_rings *rings;
9608         size_t size, sq_array_offset;
9609
9610         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9611         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9612         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9613
9614         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9615         if (size == SIZE_MAX)
9616                 return -EOVERFLOW;
9617
9618         rings = io_mem_alloc(size);
9619         if (!rings)
9620                 return -ENOMEM;
9621
9622         ctx->rings = rings;
9623         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9624         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9625         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9626         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9627         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9628         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9629         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9630
9631         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9632         if (size == SIZE_MAX) {
9633                 io_mem_free(ctx->rings);
9634                 ctx->rings = NULL;
9635                 return -EOVERFLOW;
9636         }
9637
9638         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9639         if (!ctx->sq_sqes) {
9640                 io_mem_free(ctx->rings);
9641                 ctx->rings = NULL;
9642                 return -ENOMEM;
9643         }
9644
9645         return 0;
9646 }
9647
9648 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9649 {
9650         int ret, fd;
9651
9652         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9653         if (fd < 0)
9654                 return fd;
9655
9656         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9657         if (ret) {
9658                 put_unused_fd(fd);
9659                 return ret;
9660         }
9661         fd_install(fd, file);
9662         return fd;
9663 }
9664
9665 /*
9666  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9667  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9668  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9669  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9670  */
9671 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9672 {
9673         struct file *file;
9674 #if defined(CONFIG_UNIX)
9675         int ret;
9676
9677         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9678                                 &ctx->ring_sock);
9679         if (ret)
9680                 return ERR_PTR(ret);
9681 #endif
9682
9683         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9684                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9685 #if defined(CONFIG_UNIX)
9686         if (IS_ERR(file)) {
9687                 sock_release(ctx->ring_sock);
9688                 ctx->ring_sock = NULL;
9689         } else {
9690                 ctx->ring_sock->file = file;
9691         }
9692 #endif
9693         return file;
9694 }
9695
9696 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9697                            struct io_uring_params __user *params)
9698 {
9699         struct user_struct *user = NULL;
9700         struct io_ring_ctx *ctx;
9701         struct file *file;
9702         int ret;
9703
9704         if (!entries)
9705                 return -EINVAL;
9706         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9707                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9708                         return -EINVAL;
9709                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9710         }
9711
9712         /*
9713          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9714          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9715          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9716          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9717          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9718          * of CQ ring entries manually.
9719          */
9720         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9721         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9722                 /*
9723                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9724                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9725                  * any cq vs sq ring sizing.
9726                  */
9727                 if (!p->cq_entries)
9728                         return -EINVAL;
9729                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9730                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9731                                 return -EINVAL;
9732                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9733                 }
9734                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9735                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9736                         return -EINVAL;
9737         } else {
9738                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9739         }
9740
9741         user = get_uid(current_user());
9742
9743         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9744         if (!ctx) {
9745                 free_uid(user);
9746                 return -ENOMEM;
9747         }
9748         ctx->compat = in_compat_syscall();
9749         ctx->limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9750         ctx->user = user;
9751         ctx->creds = get_current_cred();
9752 #ifdef CONFIG_AUDIT
9753         ctx->loginuid = current->loginuid;
9754         ctx->sessionid = current->sessionid;
9755 #endif
9756         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9757
9758         /*
9759          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9760          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9761          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9762          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9763          */
9764         mmgrab(current->mm);
9765         ctx->mm_account = current->mm;
9766
9767 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9768         /*
9769          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9770          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9771          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9772          * block layer.
9773          */
9774         rcu_read_lock();
9775         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9776         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9777         rcu_read_unlock();
9778         if (!ret) {
9779                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9780                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9781                 ret = -ENODEV;
9782                 goto err;
9783         }
9784 #endif
9785         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9786         if (ret)
9787                 goto err;
9788
9789         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9790         if (ret)
9791                 goto err;
9792
9793         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9794                 io_sq_offload_start(ctx);
9795
9796         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9797         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9798         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9799         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9800         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9801         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9802         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9803         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9804
9805         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9806         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9807         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9808         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9809         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9810         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9811         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9812         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9813
9814         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9815                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9816                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9817                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9818                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9819
9820         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9821                 ret = -EFAULT;
9822                 goto err;
9823         }
9824
9825         file = io_uring_get_file(ctx);
9826         if (IS_ERR(file)) {
9827                 ret = PTR_ERR(file);
9828                 goto err;
9829         }
9830
9831         /*
9832          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9833          * having closed it before we finish setup
9834          */
9835         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9836         if (ret < 0) {
9837                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9838                 /* fput will clean it up */
9839                 fput(file);
9840                 return ret;
9841         }
9842
9843         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9844         return ret;
9845 err:
9846         io_disable_sqo_submit(ctx);
9847         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9848         return ret;
9849 }
9850
9851 /*
9852  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9853  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9854  * params structure passed in.
9855  */
9856 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9857 {
9858         struct io_uring_params p;
9859         int i;
9860
9861         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9862                 return -EFAULT;
9863         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9864                 if (p.resv[i])
9865                         return -EINVAL;
9866         }
9867
9868         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9869                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9870                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9871                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9872                 return -EINVAL;
9873
9874         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9875 }
9876
9877 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9878                 struct io_uring_params __user *, params)
9879 {
9880         return io_uring_setup(entries, params);
9881 }
9882
9883 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9884 {
9885         struct io_uring_probe *p;
9886         size_t size;
9887         int i, ret;
9888
9889         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9890         if (size == SIZE_MAX)
9891                 return -EOVERFLOW;
9892         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9893         if (!p)
9894                 return -ENOMEM;
9895
9896         ret = -EFAULT;
9897         if (copy_from_user(p, arg, size))
9898                 goto out;
9899         ret = -EINVAL;
9900         if (memchr_inv(p, 0, size))
9901                 goto out;
9902
9903         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9904         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9905                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9906
9907         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9908                 p->ops[i].op = i;
9909                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9910                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9911         }
9912         p->ops_len = i;
9913
9914         ret = 0;
9915         if (copy_to_user(arg, p, size))
9916                 ret = -EFAULT;
9917 out:
9918         kfree(p);
9919         return ret;
9920 }
9921
9922 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9923 {
9924         struct io_identity *id;
9925         int ret;
9926
9927         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9928         if (unlikely(!id))
9929                 return -ENOMEM;
9930
9931         io_init_identity(id);
9932         id->creds = get_current_cred();
9933
9934         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9935         if (ret < 0) {
9936                 put_cred(id->creds);
9937                 kfree(id);
9938         }
9939         return ret;
9940 }
9941
9942 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9943                                     unsigned int nr_args)
9944 {
9945         struct io_uring_restriction *res;
9946         size_t size;
9947         int i, ret;
9948
9949         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9950         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9951                 return -EBADFD;
9952
9953         /* We allow only a single restrictions registration */
9954         if (ctx->restrictions.registered)
9955                 return -EBUSY;
9956
9957         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9958                 return -EINVAL;
9959
9960         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9961         if (size == SIZE_MAX)
9962                 return -EOVERFLOW;
9963
9964         res = memdup_user(arg, size);
9965         if (IS_ERR(res))
9966                 return PTR_ERR(res);
9967
9968         ret = 0;
9969
9970         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9971                 switch (res[i].opcode) {
9972                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9973                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9974                                 ret = -EINVAL;
9975                                 goto out;
9976                         }
9977
9978                         __set_bit(res[i].register_op,
9979                                   ctx->restrictions.register_op);
9980                         break;
9981                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9982                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9983                                 ret = -EINVAL;
9984                                 goto out;
9985                         }
9986
9987                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9988                         break;
9989                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9990                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9991                         break;
9992                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9993                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9994                         break;
9995                 default:
9996                         ret = -EINVAL;
9997                         goto out;
9998                 }
9999         }
10000
10001 out:
10002         /* Reset all restrictions if an error happened */
10003         if (ret != 0)
10004                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10005         else
10006                 ctx->restrictions.registered = true;
10007
10008         kfree(res);
10009         return ret;
10010 }
10011
10012 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10013 {
10014         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10015                 return -EBADFD;
10016
10017         if (ctx->restrictions.registered)
10018                 ctx->restricted = 1;
10019
10020         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10021
10022         io_sq_offload_start(ctx);
10023
10024         return 0;
10025 }
10026
10027 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10028 {
10029         switch (op) {
10030         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10031         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10032         case IORING_REGISTER_PROBE:
10033         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10034         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10035                 return false;
10036         default:
10037                 return true;
10038         }
10039 }
10040
10041 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10042                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10043         __releases(ctx->uring_lock)
10044         __acquires(ctx->uring_lock)
10045 {
10046         int ret;
10047
10048         /*
10049          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10050          * someone else killed the ctx or is already going through
10051          * io_uring_register().
10052          */
10053         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10054                 return -ENXIO;
10055
10056         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10057                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10058
10059                 /*
10060                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10061                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10062                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10063                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10064                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10065                  * after we've killed the percpu ref.
10066                  */
10067                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10068                 do {
10069                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10070                         if (!ret)
10071                                 break;
10072                         ret = io_run_task_work_sig();
10073                         if (ret < 0)
10074                                 break;
10075                 } while (1);
10076
10077                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10078
10079                 if (ret) {
10080                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
10081                         goto out_quiesce;
10082                 }
10083         }
10084
10085         if (ctx->restricted) {
10086                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
10087                         ret = -EINVAL;
10088                         goto out;
10089                 }
10090
10091                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
10092                         ret = -EACCES;
10093                         goto out;
10094                 }
10095         }
10096
10097         switch (opcode) {
10098         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10099                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
10100                 break;
10101         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10102                 ret = -EINVAL;
10103                 if (arg || nr_args)
10104                         break;
10105                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10106                 break;
10107         case IORING_REGISTER_FILES:
10108                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
10109                 break;
10110         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10111                 ret = -EINVAL;
10112                 if (arg || nr_args)
10113                         break;
10114                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10115                 break;
10116         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10117                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
10118                 break;
10119         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10120         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10121                 ret = -EINVAL;
10122                 if (nr_args != 1)
10123                         break;
10124                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10125                 if (ret)
10126                         break;
10127                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10128                         ctx->eventfd_async = 1;
10129                 else
10130                         ctx->eventfd_async = 0;
10131                 break;
10132         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10133                 ret = -EINVAL;
10134                 if (arg || nr_args)
10135                         break;
10136                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10137                 break;
10138         case IORING_REGISTER_PROBE:
10139                 ret = -EINVAL;
10140                 if (!arg || nr_args > 256)
10141                         break;
10142                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10143                 break;
10144         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10145                 ret = -EINVAL;
10146                 if (arg || nr_args)
10147                         break;
10148                 ret = io_register_personality(ctx);
10149                 break;
10150         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10151                 ret = -EINVAL;
10152                 if (arg)
10153                         break;
10154                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10155                 break;
10156         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10157                 ret = -EINVAL;
10158                 if (arg || nr_args)
10159                         break;
10160                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10161                 break;
10162         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10163                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10164                 break;
10165         default:
10166                 ret = -EINVAL;
10167                 break;
10168         }
10169
10170 out:
10171         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10172                 /* bring the ctx back to life */
10173                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10174 out_quiesce:
10175                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10176         }
10177         return ret;
10178 }
10179
10180 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10181                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10182 {
10183         struct io_ring_ctx *ctx;
10184         long ret = -EBADF;
10185         struct fd f;
10186
10187         f = fdget(fd);
10188         if (!f.file)
10189                 return -EBADF;
10190
10191         ret = -EOPNOTSUPP;
10192         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10193                 goto out_fput;
10194
10195         ctx = f.file->private_data;
10196
10197         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10198         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10199         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10200         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10201                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10202 out_fput:
10203         fdput(f);
10204         return ret;
10205 }
10206
10207 static int __init io_uring_init(void)
10208 {
10209 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10210         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10211         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10212 } while (0)
10213
10214 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10215         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10216         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10217         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10218         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10219         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10220         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10221         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10222         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10223         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10224         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10225         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10226         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10227         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10228         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10229         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10230         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10231         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10232         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10233         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10234         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10235         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10236         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10237         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10238         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10239         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10240         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10241         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10242         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10245
10246         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10247         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10248         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10249                                 SLAB_ACCOUNT);
10250         return 0;
10251 };
10252 __initcall(io_uring_init);