io_uring: inline io_complete_rw_common()
[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 struct io_uring {
108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
110 };
111
112 /*
113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
115  *
116  * The offsets to the member fields are published through struct
117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
118  */
119 struct io_rings {
120         /*
121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
122          * masked to get valid indices.
123          *
124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
126          * cq ring.
127          */
128         struct io_uring         sq, cq;
129         /*
130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
131          * ring_entries - 1)
132          */
133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
136         /*
137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
138          * invalid index stored in array
139          *
140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
142          * cached value).
143          *
144          * After a new SQ head value was read by the application this
145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
146          * the new SQ head (and possibly more).
147          */
148         u32                     sq_dropped;
149         /*
150          * Runtime SQ flags
151          *
152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
153          * application.
154          *
155          * The application needs a full memory barrier before checking
156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
157          */
158         u32                     sq_flags;
159         /*
160          * Runtime CQ flags
161          *
162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
163          * kernel.
164          */
165         u32                     cq_flags;
166         /*
167          * Number of completion events lost because the queue was full;
168          * this should be avoided by the application by making sure
169          * there are not more requests pending than there is space in
170          * the completion queue.
171          *
172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
174          * cached value).
175          *
176          * As completion events come in out of order this counter is not
177          * ordered with any other data.
178          */
179         u32                     cq_overflow;
180         /*
181          * Ring buffer of completion events.
182          *
183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
184          * produced, so the application is allowed to modify pending
185          * entries.
186          */
187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
188 };
189
190 enum io_uring_cmd_flags {
191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
193 };
194
195 struct io_mapped_ubuf {
196         u64             ubuf;
197         size_t          len;
198         struct          bio_vec *bvec;
199         unsigned int    nr_bvecs;
200         unsigned long   acct_pages;
201 };
202
203 struct io_ring_ctx;
204
205 struct io_rsrc_put {
206         struct list_head list;
207         union {
208                 void *rsrc;
209                 struct file *file;
210         };
211 };
212
213 struct fixed_rsrc_table {
214         struct file             **files;
215 };
216
217 struct fixed_rsrc_ref_node {
218         struct percpu_ref               refs;
219         struct list_head                node;
220         struct list_head                rsrc_list;
221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
224         struct llist_node               llist;
225         bool                            done;
226 };
227
228 struct fixed_rsrc_data {
229         struct fixed_rsrc_table         *table;
230         struct io_ring_ctx              *ctx;
231
232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
233         struct percpu_ref               refs;
234         struct completion               done;
235 };
236
237 struct io_buffer {
238         struct list_head list;
239         __u64 addr;
240         __s32 len;
241         __u16 bid;
242 };
243
244 struct io_restriction {
245         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
246         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
247         u8 sqe_flags_allowed;
248         u8 sqe_flags_required;
249         bool registered;
250 };
251
252 struct io_sq_data {
253         refcount_t              refs;
254         struct mutex            lock;
255
256         /* ctx's that are using this sqd */
257         struct list_head        ctx_list;
258         struct list_head        ctx_new_list;
259         struct mutex            ctx_lock;
260
261         struct task_struct      *thread;
262         struct wait_queue_head  wait;
263
264         unsigned                sq_thread_idle;
265 };
266
267 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
268 #define IO_COMPL_BATCH                  32
269 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
270 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
271
272 struct io_comp_state {
273         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
274         unsigned int            nr;
275         unsigned int            locked_free_nr;
276         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
277         struct list_head        free_list;
278         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
279         struct list_head        locked_free_list;
280 };
281
282 struct io_submit_state {
283         struct blk_plug         plug;
284
285         /*
286          * io_kiocb alloc cache
287          */
288         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
289         unsigned int            free_reqs;
290
291         bool                    plug_started;
292
293         /*
294          * Batch completion logic
295          */
296         struct io_comp_state    comp;
297
298         /*
299          * File reference cache
300          */
301         struct file             *file;
302         unsigned int            fd;
303         unsigned int            file_refs;
304         unsigned int            ios_left;
305 };
306
307 struct io_ring_ctx {
308         struct {
309                 struct percpu_ref       refs;
310         } ____cacheline_aligned_in_smp;
311
312         struct {
313                 unsigned int            flags;
314                 unsigned int            compat: 1;
315                 unsigned int            limit_mem: 1;
316                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
317                 unsigned int            drain_next: 1;
318                 unsigned int            eventfd_async: 1;
319                 unsigned int            restricted: 1;
320                 unsigned int            sqo_dead: 1;
321
322                 /*
323                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
324                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
325                  *
326                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
327                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
328                  * the queue when needed.
329                  *
330                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
331                  * array.
332                  */
333                 u32                     *sq_array;
334                 unsigned                cached_sq_head;
335                 unsigned                sq_entries;
336                 unsigned                sq_mask;
337                 unsigned                sq_thread_idle;
338                 unsigned                cached_sq_dropped;
339                 unsigned                cached_cq_overflow;
340                 unsigned long           sq_check_overflow;
341
342                 struct list_head        defer_list;
343                 struct list_head        timeout_list;
344                 struct list_head        cq_overflow_list;
345
346                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
347         } ____cacheline_aligned_in_smp;
348
349         struct {
350                 struct mutex            uring_lock;
351                 wait_queue_head_t       wait;
352         } ____cacheline_aligned_in_smp;
353
354         struct io_submit_state          submit_state;
355
356         struct io_rings *rings;
357
358         /* IO offload */
359         struct io_wq            *io_wq;
360
361         /*
362          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
363          * have access to the ->files
364          */
365         struct task_struct      *sqo_task;
366
367         /* Only used for accounting purposes */
368         struct mm_struct        *mm_account;
369
370 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
371         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
372 #endif
373
374         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
375
376         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
377         struct list_head        sqd_list;
378
379         /*
380          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
381          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
382          * used. Only updated through io_uring_register(2).
383          */
384         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
385         unsigned                nr_user_files;
386
387         /* if used, fixed mapped user buffers */
388         unsigned                nr_user_bufs;
389         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
390
391         struct user_struct      *user;
392
393         const struct cred       *creds;
394
395 #ifdef CONFIG_AUDIT
396         kuid_t                  loginuid;
397         unsigned int            sessionid;
398 #endif
399
400         struct completion       ref_comp;
401         struct completion       sq_thread_comp;
402
403 #if defined(CONFIG_UNIX)
404         struct socket           *ring_sock;
405 #endif
406
407         struct idr              io_buffer_idr;
408
409         struct idr              personality_idr;
410
411         struct {
412                 unsigned                cached_cq_tail;
413                 unsigned                cq_entries;
414                 unsigned                cq_mask;
415                 atomic_t                cq_timeouts;
416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
417                 unsigned long           cq_check_overflow;
418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
422
423         struct {
424                 spinlock_t              completion_lock;
425
426                 /*
427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
431                  */
432                 struct list_head        iopoll_list;
433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
434                 unsigned                cancel_hash_bits;
435                 bool                    poll_multi_file;
436
437                 spinlock_t              inflight_lock;
438                 struct list_head        inflight_list;
439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
440
441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
443         struct list_head                rsrc_ref_list;
444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
445
446         struct io_restriction           restrictions;
447
448         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
449         struct work_struct              exit_work;
450 };
451
452 /*
453  * First field must be the file pointer in all the
454  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
455  */
456 struct io_poll_iocb {
457         struct file                     *file;
458         struct wait_queue_head          *head;
459         __poll_t                        events;
460         bool                            done;
461         bool                            canceled;
462         struct wait_queue_entry         wait;
463 };
464
465 struct io_poll_remove {
466         struct file                     *file;
467         u64                             addr;
468 };
469
470 struct io_close {
471         struct file                     *file;
472         int                             fd;
473 };
474
475 struct io_timeout_data {
476         struct io_kiocb                 *req;
477         struct hrtimer                  timer;
478         struct timespec64               ts;
479         enum hrtimer_mode               mode;
480 };
481
482 struct io_accept {
483         struct file                     *file;
484         struct sockaddr __user          *addr;
485         int __user                      *addr_len;
486         int                             flags;
487         unsigned long                   nofile;
488 };
489
490 struct io_sync {
491         struct file                     *file;
492         loff_t                          len;
493         loff_t                          off;
494         int                             flags;
495         int                             mode;
496 };
497
498 struct io_cancel {
499         struct file                     *file;
500         u64                             addr;
501 };
502
503 struct io_timeout {
504         struct file                     *file;
505         u32                             off;
506         u32                             target_seq;
507         struct list_head                list;
508         /* head of the link, used by linked timeouts only */
509         struct io_kiocb                 *head;
510 };
511
512 struct io_timeout_rem {
513         struct file                     *file;
514         u64                             addr;
515
516         /* timeout update */
517         struct timespec64               ts;
518         u32                             flags;
519 };
520
521 struct io_rw {
522         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
523         struct kiocb                    kiocb;
524         u64                             addr;
525         u64                             len;
526 };
527
528 struct io_connect {
529         struct file                     *file;
530         struct sockaddr __user          *addr;
531         int                             addr_len;
532 };
533
534 struct io_sr_msg {
535         struct file                     *file;
536         union {
537                 struct user_msghdr __user *umsg;
538                 void __user             *buf;
539         };
540         int                             msg_flags;
541         int                             bgid;
542         size_t                          len;
543         struct io_buffer                *kbuf;
544 };
545
546 struct io_open {
547         struct file                     *file;
548         int                             dfd;
549         struct filename                 *filename;
550         struct open_how                 how;
551         unsigned long                   nofile;
552 };
553
554 struct io_rsrc_update {
555         struct file                     *file;
556         u64                             arg;
557         u32                             nr_args;
558         u32                             offset;
559 };
560
561 struct io_fadvise {
562         struct file                     *file;
563         u64                             offset;
564         u32                             len;
565         u32                             advice;
566 };
567
568 struct io_madvise {
569         struct file                     *file;
570         u64                             addr;
571         u32                             len;
572         u32                             advice;
573 };
574
575 struct io_epoll {
576         struct file                     *file;
577         int                             epfd;
578         int                             op;
579         int                             fd;
580         struct epoll_event              event;
581 };
582
583 struct io_splice {
584         struct file                     *file_out;
585         struct file                     *file_in;
586         loff_t                          off_out;
587         loff_t                          off_in;
588         u64                             len;
589         unsigned int                    flags;
590 };
591
592 struct io_provide_buf {
593         struct file                     *file;
594         __u64                           addr;
595         __s32                           len;
596         __u32                           bgid;
597         __u16                           nbufs;
598         __u16                           bid;
599 };
600
601 struct io_statx {
602         struct file                     *file;
603         int                             dfd;
604         unsigned int                    mask;
605         unsigned int                    flags;
606         const char __user               *filename;
607         struct statx __user             *buffer;
608 };
609
610 struct io_shutdown {
611         struct file                     *file;
612         int                             how;
613 };
614
615 struct io_rename {
616         struct file                     *file;
617         int                             old_dfd;
618         int                             new_dfd;
619         struct filename                 *oldpath;
620         struct filename                 *newpath;
621         int                             flags;
622 };
623
624 struct io_unlink {
625         struct file                     *file;
626         int                             dfd;
627         int                             flags;
628         struct filename                 *filename;
629 };
630
631 struct io_completion {
632         struct file                     *file;
633         struct list_head                list;
634         int                             cflags;
635 };
636
637 struct io_async_connect {
638         struct sockaddr_storage         address;
639 };
640
641 struct io_async_msghdr {
642         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
643         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
644         struct iovec                    *free_iov;
645         struct sockaddr __user          *uaddr;
646         struct msghdr                   msg;
647         struct sockaddr_storage         addr;
648 };
649
650 struct io_async_rw {
651         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
652         const struct iovec              *free_iovec;
653         struct iov_iter                 iter;
654         size_t                          bytes_done;
655         struct wait_page_queue          wpq;
656 };
657
658 enum {
659         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
660         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
661         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
662         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
663         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
664         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
665
666         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
667         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
668         REQ_F_CUR_POS_BIT,
669         REQ_F_NOWAIT_BIT,
670         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
671         REQ_F_ISREG_BIT,
672         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
673         REQ_F_POLLED_BIT,
674         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
675         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
676         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
677         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
678         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
679
680         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
681         __REQ_F_LAST_BIT,
682 };
683
684 enum {
685         /* ctx owns file */
686         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
687         /* drain existing IO first */
688         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
689         /* linked sqes */
690         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
691         /* doesn't sever on completion < 0 */
692         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
693         /* IOSQE_ASYNC */
694         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
695         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
696         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
697
698         /* fail rest of links */
699         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
700         /* on inflight list */
701         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
702         /* read/write uses file position */
703         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
704         /* must not punt to workers */
705         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
706         /* has or had linked timeout */
707         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
708         /* regular file */
709         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
710         /* needs cleanup */
711         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
712         /* already went through poll handler */
713         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
714         /* buffer already selected */
715         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
716         /* doesn't need file table for this request */
717         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
718         /* io_wq_work is initialized */
719         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
720         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
721         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
722         /* completion is deferred through io_comp_state */
723         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
724 };
725
726 struct async_poll {
727         struct io_poll_iocb     poll;
728         struct io_poll_iocb     *double_poll;
729 };
730
731 struct io_task_work {
732         struct io_wq_work_node  node;
733         task_work_func_t        func;
734 };
735
736 /*
737  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
738  * as the first entry in their struct definition. So you can
739  * access the file pointer through any of the sub-structs,
740  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
741  */
742 struct io_kiocb {
743         union {
744                 struct file             *file;
745                 struct io_rw            rw;
746                 struct io_poll_iocb     poll;
747                 struct io_poll_remove   poll_remove;
748                 struct io_accept        accept;
749                 struct io_sync          sync;
750                 struct io_cancel        cancel;
751                 struct io_timeout       timeout;
752                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
753                 struct io_connect       connect;
754                 struct io_sr_msg        sr_msg;
755                 struct io_open          open;
756                 struct io_close         close;
757                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
758                 struct io_fadvise       fadvise;
759                 struct io_madvise       madvise;
760                 struct io_epoll         epoll;
761                 struct io_splice        splice;
762                 struct io_provide_buf   pbuf;
763                 struct io_statx         statx;
764                 struct io_shutdown      shutdown;
765                 struct io_rename        rename;
766                 struct io_unlink        unlink;
767                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
768                 struct io_completion    compl;
769         };
770
771         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
772         void                            *async_data;
773         u8                              opcode;
774         /* polled IO has completed */
775         u8                              iopoll_completed;
776
777         u16                             buf_index;
778         u32                             result;
779
780         struct io_ring_ctx              *ctx;
781         unsigned int                    flags;
782         refcount_t                      refs;
783         struct task_struct              *task;
784         u64                             user_data;
785
786         struct io_kiocb                 *link;
787         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
788
789         /*
790          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
791          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
792          */
793         struct list_head                inflight_entry;
794         union {
795                 struct io_task_work     io_task_work;
796                 struct callback_head    task_work;
797         };
798         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
799         struct hlist_node               hash_node;
800         struct async_poll               *apoll;
801         struct io_wq_work               work;
802 };
803
804 struct io_defer_entry {
805         struct list_head        list;
806         struct io_kiocb         *req;
807         u32                     seq;
808 };
809
810 struct io_op_def {
811         /* needs req->file assigned */
812         unsigned                needs_file : 1;
813         /* hash wq insertion if file is a regular file */
814         unsigned                hash_reg_file : 1;
815         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
816         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
817         /* opcode is not supported by this kernel */
818         unsigned                not_supported : 1;
819         /* set if opcode supports polled "wait" */
820         unsigned                pollin : 1;
821         unsigned                pollout : 1;
822         /* op supports buffer selection */
823         unsigned                buffer_select : 1;
824         /* must always have async data allocated */
825         unsigned                needs_async_data : 1;
826         /* should block plug */
827         unsigned                plug : 1;
828         /* size of async data needed, if any */
829         unsigned short          async_size;
830         unsigned                work_flags;
831 };
832
833 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
834         [IORING_OP_NOP] = {},
835         [IORING_OP_READV] = {
836                 .needs_file             = 1,
837                 .unbound_nonreg_file    = 1,
838                 .pollin                 = 1,
839                 .buffer_select          = 1,
840                 .needs_async_data       = 1,
841                 .plug                   = 1,
842                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
843                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
844         },
845         [IORING_OP_WRITEV] = {
846                 .needs_file             = 1,
847                 .hash_reg_file          = 1,
848                 .unbound_nonreg_file    = 1,
849                 .pollout                = 1,
850                 .needs_async_data       = 1,
851                 .plug                   = 1,
852                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
853                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
854                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
855         },
856         [IORING_OP_FSYNC] = {
857                 .needs_file             = 1,
858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
859         },
860         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
861                 .needs_file             = 1,
862                 .unbound_nonreg_file    = 1,
863                 .pollin                 = 1,
864                 .plug                   = 1,
865                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
866                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
867         },
868         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
869                 .needs_file             = 1,
870                 .hash_reg_file          = 1,
871                 .unbound_nonreg_file    = 1,
872                 .pollout                = 1,
873                 .plug                   = 1,
874                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
875                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
876                                                 IO_WQ_WORK_MM,
877         },
878         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
879                 .needs_file             = 1,
880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
881         },
882         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
883         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
884                 .needs_file             = 1,
885                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
886         },
887         [IORING_OP_SENDMSG] = {
888                 .needs_file             = 1,
889                 .unbound_nonreg_file    = 1,
890                 .pollout                = 1,
891                 .needs_async_data       = 1,
892                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
893                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
894         },
895         [IORING_OP_RECVMSG] = {
896                 .needs_file             = 1,
897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
898                 .pollin                 = 1,
899                 .buffer_select          = 1,
900                 .needs_async_data       = 1,
901                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
902                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
903         },
904         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
905                 .needs_async_data       = 1,
906                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
907                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
908         },
909         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
910                 /* used by timeout updates' prep() */
911                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
912         },
913         [IORING_OP_ACCEPT] = {
914                 .needs_file             = 1,
915                 .unbound_nonreg_file    = 1,
916                 .pollin                 = 1,
917                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
918         },
919         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
920         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
921                 .needs_async_data       = 1,
922                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
923                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
924         },
925         [IORING_OP_CONNECT] = {
926                 .needs_file             = 1,
927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
928                 .pollout                = 1,
929                 .needs_async_data       = 1,
930                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
931                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
932         },
933         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
934                 .needs_file             = 1,
935                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
936         },
937         [IORING_OP_OPENAT] = {
938                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
939                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
940         },
941         [IORING_OP_CLOSE] = {
942                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
943         },
944         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
945                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
946         },
947         [IORING_OP_STATX] = {
948                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
949                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
950         },
951         [IORING_OP_READ] = {
952                 .needs_file             = 1,
953                 .unbound_nonreg_file    = 1,
954                 .pollin                 = 1,
955                 .buffer_select          = 1,
956                 .plug                   = 1,
957                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
958                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
959         },
960         [IORING_OP_WRITE] = {
961                 .needs_file             = 1,
962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
963                 .pollout                = 1,
964                 .plug                   = 1,
965                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
966                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
967                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
968         },
969         [IORING_OP_FADVISE] = {
970                 .needs_file             = 1,
971                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
972         },
973         [IORING_OP_MADVISE] = {
974                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
975         },
976         [IORING_OP_SEND] = {
977                 .needs_file             = 1,
978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
979                 .pollout                = 1,
980                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
981         },
982         [IORING_OP_RECV] = {
983                 .needs_file             = 1,
984                 .unbound_nonreg_file    = 1,
985                 .pollin                 = 1,
986                 .buffer_select          = 1,
987                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
988         },
989         [IORING_OP_OPENAT2] = {
990                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
991                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
992         },
993         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
995                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
996         },
997         [IORING_OP_SPLICE] = {
998                 .needs_file             = 1,
999                 .hash_reg_file          = 1,
1000                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1001                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
1002         },
1003         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1004         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1005         [IORING_OP_TEE] = {
1006                 .needs_file             = 1,
1007                 .hash_reg_file          = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1011                 .needs_file             = 1,
1012         },
1013         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
1014                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
1015                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
1016         },
1017         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
1018                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
1019                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
1020         },
1021 };
1022
1023 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1024                                          struct task_struct *task,
1025                                          struct files_struct *files);
1026 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1027 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1028                         struct io_ring_ctx *ctx);
1029 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
1030                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1031
1032 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1033 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1034 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1035 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1036 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1037 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1038 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1039 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1040 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1041 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1043 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1044                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1045                                  unsigned nr_args);
1046 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1047 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1048                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1049 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1050 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1051
1052 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1053                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1054 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1055                              const struct iovec *fast_iov,
1056                              struct iov_iter *iter, bool force);
1057 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1058 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1059                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1060
1061 static struct kmem_cache *req_cachep;
1062
1063 static const struct file_operations io_uring_fops;
1064
1065 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1066 {
1067 #if defined(CONFIG_UNIX)
1068         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1069                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1070
1071                 return ctx->ring_sock->sk;
1072         }
1073 #endif
1074         return NULL;
1075 }
1076 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1077
1078 #define io_for_each_link(pos, head) \
1079         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1080
1081 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1082 {
1083         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1084                 __io_clean_op(req);
1085 }
1086
1087 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1088 {
1089         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1090
1091         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1092                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1093                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1094         }
1095 }
1096
1097 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1098                           struct task_struct *task,
1099                           struct files_struct *files)
1100 {
1101         struct io_kiocb *req;
1102
1103         if (task && head->task != task) {
1104                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1105                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1106                         return true;
1107                 return false;
1108         }
1109         if (!files)
1110                 return true;
1111
1112         io_for_each_link(req, head) {
1113                 if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1114                         continue;
1115                 if (req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops)
1116                         return true;
1117                 if ((req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1118                     req->work.identity->files == files)
1119                         return true;
1120         }
1121         return false;
1122 }
1123
1124 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1125 {
1126         struct files_struct *files = current->files;
1127         struct mm_struct *mm = current->mm;
1128
1129         if (mm) {
1130                 kthread_unuse_mm(mm);
1131                 mmput(mm);
1132                 current->mm = NULL;
1133         }
1134         if (files) {
1135                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1136
1137                 task_lock(current);
1138                 current->files = NULL;
1139                 current->nsproxy = NULL;
1140                 task_unlock(current);
1141                 put_files_struct(files);
1142                 put_nsproxy(nsproxy);
1143         }
1144 }
1145
1146 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1147 {
1148         if (current->flags & PF_EXITING)
1149                 return -EFAULT;
1150
1151         if (!current->files) {
1152                 struct files_struct *files;
1153                 struct nsproxy *nsproxy;
1154
1155                 task_lock(ctx->sqo_task);
1156                 files = ctx->sqo_task->files;
1157                 if (!files) {
1158                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1159                         return -EOWNERDEAD;
1160                 }
1161                 atomic_inc(&files->count);
1162                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1163                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1164                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1165
1166                 task_lock(current);
1167                 current->files = files;
1168                 current->nsproxy = nsproxy;
1169                 task_unlock(current);
1170         }
1171         return 0;
1172 }
1173
1174 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1175 {
1176         struct mm_struct *mm;
1177
1178         if (current->flags & PF_EXITING)
1179                 return -EFAULT;
1180         if (current->mm)
1181                 return 0;
1182
1183         /* Should never happen */
1184         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1185                 return -EFAULT;
1186
1187         task_lock(ctx->sqo_task);
1188         mm = ctx->sqo_task->mm;
1189         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1190                 mm = NULL;
1191         task_unlock(ctx->sqo_task);
1192
1193         if (mm) {
1194                 kthread_use_mm(mm);
1195                 return 0;
1196         }
1197
1198         return -EFAULT;
1199 }
1200
1201 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1202                                          struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1205         int ret;
1206
1207         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1208                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1209                 if (unlikely(ret))
1210                         return ret;
1211         }
1212
1213         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1214                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1215                 if (unlikely(ret))
1216                         return ret;
1217         }
1218
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1223                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1224
1225 {
1226 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1227         /* puts the old one when swapping */
1228         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1229                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1230                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1231         }
1232 #endif
1233 }
1234
1235 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1236 {
1237 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1238         kthread_associate_blkcg(NULL);
1239 #endif
1240 }
1241
1242 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1243 {
1244         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1245                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1246 }
1247
1248 /*
1249  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1250  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1251  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1252  */
1253 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1254 {
1255         id->files = current->files;
1256         id->mm = current->mm;
1257 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1258         rcu_read_lock();
1259         id->blkcg_css = blkcg_css();
1260         rcu_read_unlock();
1261 #endif
1262         id->creds = current_cred();
1263         id->nsproxy = current->nsproxy;
1264         id->fs = current->fs;
1265         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1266 #ifdef CONFIG_AUDIT
1267         id->loginuid = current->loginuid;
1268         id->sessionid = current->sessionid;
1269 #endif
1270         refcount_set(&id->count, 1);
1271 }
1272
1273 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1274 {
1275         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1276         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1281  * touch any members of io_wq_work.
1282  */
1283 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1284 {
1285         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1286
1287         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1288                 return;
1289
1290         __io_req_init_async(req);
1291
1292         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1293         req->work.identity = tctx->identity;
1294         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1295                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1296 }
1297
1298 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1299 {
1300         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1301
1302         complete(&ctx->ref_comp);
1303 }
1304
1305 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1306 {
1307         return !req->timeout.off;
1308 }
1309
1310 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1311 {
1312         struct io_ring_ctx *ctx;
1313         int hash_bits;
1314
1315         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1316         if (!ctx)
1317                 return NULL;
1318
1319         /*
1320          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1321          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1322          */
1323         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1324         hash_bits -= 5;
1325         if (hash_bits <= 0)
1326                 hash_bits = 1;
1327         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1328         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1329                                         GFP_KERNEL);
1330         if (!ctx->cancel_hash)
1331                 goto err;
1332         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1333
1334         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1335                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1336                 goto err;
1337
1338         ctx->flags = p->flags;
1339         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1340         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1341         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1342         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1343         init_completion(&ctx->ref_comp);
1344         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1345         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1346         idr_init(&ctx->personality_idr);
1347         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1348         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1349         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1350         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1351         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1352         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1353         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1354         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1355         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1356         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1357         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1358         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1359         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1360         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1361         return ctx;
1362 err:
1363         kfree(ctx->cancel_hash);
1364         kfree(ctx);
1365         return NULL;
1366 }
1367
1368 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1369 {
1370         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1371                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1372
1373                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1374                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1375         }
1376
1377         return false;
1378 }
1379
1380 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1381 {
1382         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1383                 return;
1384         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1385                 kfree(req->work.identity);
1386 }
1387
1388 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1389 {
1390         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1391                 return;
1392
1393         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM)
1394                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1395 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1396         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)
1397                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1398 #endif
1399         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1400                 put_cred(req->work.identity->creds);
1401         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1402                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1403
1404                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1405                 if (--fs->users)
1406                         fs = NULL;
1407                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1408                 if (fs)
1409                         free_fs_struct(fs);
1410         }
1411         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) {
1412                 put_files_struct(req->work.identity->files);
1413                 put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
1414         }
1415         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1416                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1417                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1418                 unsigned long flags;
1419
1420                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1421                 list_del(&req->inflight_entry);
1422                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1423                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1424                 if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1425                         wake_up(&tctx->wait);
1426         }
1427
1428         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1429         req->work.flags &= ~(IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FS |
1430                              IO_WQ_WORK_CREDS | IO_WQ_WORK_FILES);
1431         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1436  * the current context.
1437  */
1438 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1439 {
1440         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1441         const struct cred *creds = NULL;
1442         struct io_identity *id;
1443
1444         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1445                 creds = req->work.identity->creds;
1446
1447         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1448         if (unlikely(!id)) {
1449                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1450                 return false;
1451         }
1452
1453         /*
1454          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1455          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1456          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1457          * that one separately.
1458          */
1459         io_init_identity(id);
1460         if (creds)
1461                 id->creds = creds;
1462
1463         /* add one for this request */
1464         refcount_inc(&id->count);
1465
1466         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1467         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1468             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1469                 kfree(tctx->identity);
1470         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1471             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1472                 kfree(req->work.identity);
1473
1474         req->work.identity = id;
1475         tctx->identity = id;
1476         return true;
1477 }
1478
1479 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1480 {
1481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1482
1483         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1484                 io_req_init_async(req);
1485                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1486
1487                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1488                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1489                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1490         }
1491 }
1492
1493 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1494 {
1495         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1496         struct io_identity *id = req->work.identity;
1497
1498         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1499                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1500                         return false;
1501                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1502         }
1503 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1504         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1505             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1506                 rcu_read_lock();
1507                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1508                         rcu_read_unlock();
1509                         return false;
1510                 }
1511                 /*
1512                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1513                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1514                  */
1515                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1516                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1517                 rcu_read_unlock();
1518         }
1519 #endif
1520         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1521                 if (id->creds != current_cred())
1522                         return false;
1523                 get_cred(id->creds);
1524                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1525         }
1526 #ifdef CONFIG_AUDIT
1527         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1528             current->sessionid != id->sessionid)
1529                 return false;
1530 #endif
1531         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1532             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1533                 if (current->fs != id->fs)
1534                         return false;
1535                 spin_lock(&id->fs->lock);
1536                 if (!id->fs->in_exec) {
1537                         id->fs->users++;
1538                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1539                 } else {
1540                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1541                 }
1542                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1543         }
1544         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1545             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1546             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1547                 if (id->files != current->files ||
1548                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1549                         return false;
1550                 atomic_inc(&id->files->count);
1551                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1552                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1553                 io_req_track_inflight(req);
1554         }
1555         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1556             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1557                 if (id->mm != current->mm)
1558                         return false;
1559                 mmgrab(id->mm);
1560                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1561         }
1562
1563         return true;
1564 }
1565
1566 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1567 {
1568         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1570
1571         io_req_init_async(req);
1572
1573         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1574                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1575
1576         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1577                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1578                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1579         } else {
1580                 if (def->unbound_nonreg_file)
1581                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1582         }
1583
1584         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1585         if (io_grab_identity(req))
1586                 return;
1587
1588         if (!io_identity_cow(req))
1589                 return;
1590
1591         /* can't fail at this point */
1592         if (!io_grab_identity(req))
1593                 WARN_ON(1);
1594 }
1595
1596 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1597 {
1598         struct io_kiocb *cur;
1599
1600         io_for_each_link(cur, req)
1601                 io_prep_async_work(cur);
1602 }
1603
1604 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1605 {
1606         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1607         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1608
1609         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1610                                         &req->work, req->flags);
1611         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1612         return link;
1613 }
1614
1615 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1616 {
1617         struct io_kiocb *link;
1618
1619         /* init ->work of the whole link before punting */
1620         io_prep_async_link(req);
1621         link = __io_queue_async_work(req);
1622
1623         if (link)
1624                 io_queue_linked_timeout(link);
1625 }
1626
1627 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1630         int ret;
1631
1632         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1633         if (ret != -1) {
1634                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1635                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1636                 list_del_init(&req->timeout.list);
1637                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1638                 io_put_req_deferred(req, 1);
1639         }
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1644  */
1645 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1646                              struct files_struct *files)
1647 {
1648         struct io_kiocb *req, *tmp;
1649         int canceled = 0;
1650
1651         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1652         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1653                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1654                         io_kill_timeout(req);
1655                         canceled++;
1656                 }
1657         }
1658         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1659         return canceled != 0;
1660 }
1661
1662 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1663 {
1664         do {
1665                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1666                                                 struct io_defer_entry, list);
1667
1668                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1669                         break;
1670                 list_del_init(&de->list);
1671                 io_req_task_queue(de->req);
1672                 kfree(de);
1673         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1674 }
1675
1676 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1677 {
1678         u32 seq;
1679
1680         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1681                 return;
1682
1683         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1684
1685         do {
1686                 u32 events_needed, events_got;
1687                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1688                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1689
1690                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1691                         break;
1692
1693                 /*
1694                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1695                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1696                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1697                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1698                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1699                  */
1700                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1701                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1702                 if (events_got < events_needed)
1703                         break;
1704
1705                 list_del_init(&req->timeout.list);
1706                 io_kill_timeout(req);
1707         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1708
1709         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1710 }
1711
1712 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1713 {
1714         io_flush_timeouts(ctx);
1715
1716         /* order cqe stores with ring update */
1717         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1718
1719         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1720                 __io_queue_deferred(ctx);
1721 }
1722
1723 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1724 {
1725         struct io_rings *r = ctx->rings;
1726
1727         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1728 }
1729
1730 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1731 {
1732         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1733 }
1734
1735 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1736 {
1737         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1738         unsigned tail;
1739
1740         /*
1741          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1742          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1743          * fill the cq entry
1744          */
1745         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1746                 return NULL;
1747
1748         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1749         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1750 }
1751
1752 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1753 {
1754         if (!ctx->cq_ev_fd)
1755                 return false;
1756         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1757                 return false;
1758         if (!ctx->eventfd_async)
1759                 return true;
1760         return io_wq_current_is_worker();
1761 }
1762
1763 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1764 {
1765         /* see waitqueue_active() comment */
1766         smp_mb();
1767
1768         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1769                 wake_up(&ctx->wait);
1770         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1771                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1772         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1773                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1774         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1775                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1776                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1777         }
1778 }
1779
1780 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1781 {
1782         /* see waitqueue_active() comment */
1783         smp_mb();
1784
1785         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1786                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1787                         wake_up(&ctx->wait);
1788         }
1789         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1790                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1791         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1792                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1793                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1794         }
1795 }
1796
1797 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1798 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1799                                        struct task_struct *tsk,
1800                                        struct files_struct *files)
1801 {
1802         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1803         struct io_kiocb *req, *tmp;
1804         struct io_uring_cqe *cqe;
1805         unsigned long flags;
1806         bool all_flushed, posted;
1807         LIST_HEAD(list);
1808
1809         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1810                 return false;
1811
1812         posted = false;
1813         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1814         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1815                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1816                         continue;
1817
1818                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1819                 if (!cqe && !force)
1820                         break;
1821
1822                 list_move(&req->compl.list, &list);
1823                 if (cqe) {
1824                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1825                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1826                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1827                 } else {
1828                         ctx->cached_cq_overflow++;
1829                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1830                                    ctx->cached_cq_overflow);
1831                 }
1832                 posted = true;
1833         }
1834
1835         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1836         if (all_flushed) {
1837                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1838                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1839                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1840         }
1841
1842         if (posted)
1843                 io_commit_cqring(ctx);
1844         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1845         if (posted)
1846                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1847
1848         while (!list_empty(&list)) {
1849                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1850                 list_del(&req->compl.list);
1851                 io_put_req(req);
1852         }
1853
1854         return all_flushed;
1855 }
1856
1857 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1858                                      struct task_struct *tsk,
1859                                      struct files_struct *files)
1860 {
1861         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1862                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1863                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1864                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1865                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1866                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1867                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1868         }
1869 }
1870
1871 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1872 {
1873         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1874         struct io_uring_cqe *cqe;
1875
1876         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1877
1878         /*
1879          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1880          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1881          * the ring.
1882          */
1883         cqe = io_get_cqring(ctx);
1884         if (likely(cqe)) {
1885                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1886                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1887                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1888         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1889                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1890                 /*
1891                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1892                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1893                  * to drop it on the floor.
1894                  */
1895                 ctx->cached_cq_overflow++;
1896                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1897         } else {
1898                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1899                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1900                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1901                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1902                 }
1903                 io_clean_op(req);
1904                 req->result = res;
1905                 req->compl.cflags = cflags;
1906                 refcount_inc(&req->refs);
1907                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1908         }
1909 }
1910
1911 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1912 {
1913         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1914 }
1915
1916 static inline void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1917                                         unsigned int cflags)
1918 {
1919         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1920         unsigned long flags;
1921
1922         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1923         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1924         io_commit_cqring(ctx);
1925         /*
1926          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1927          * free_list cache.
1928          */
1929         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1930                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1931
1932                 io_dismantle_req(req);
1933                 io_put_task(req->task, 1);
1934                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1935                 cs->locked_free_nr++;
1936         } else
1937                 req = NULL;
1938         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1939
1940         io_cqring_ev_posted(ctx);
1941         if (req) {
1942                 io_queue_next(req);
1943                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1944         }
1945 }
1946
1947 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1948                                   unsigned int cflags)
1949 {
1950         io_clean_op(req);
1951         req->result = res;
1952         req->compl.cflags = cflags;
1953         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1954 }
1955
1956 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1957                                      long res, unsigned cflags)
1958 {
1959         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1960                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1961         else
1962                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1963 }
1964
1965 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1966 {
1967         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1968 }
1969
1970 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1971 {
1972         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1973         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1974         struct io_kiocb *req = NULL;
1975
1976         /*
1977          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1978          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1979          * side cache.
1980          */
1981         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1982                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1983                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1984                 cs->locked_free_nr = 0;
1985                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1986         }
1987
1988         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1989                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1990                                         compl.list);
1991                 list_del(&req->compl.list);
1992                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1993                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1994                         break;
1995         }
1996
1997         return req != NULL;
1998 }
1999
2000 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2001 {
2002         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2003
2004         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
2005
2006         if (!state->free_reqs) {
2007                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
2008                 int ret;
2009
2010                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
2011                         goto got_req;
2012
2013                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
2014                                             state->reqs);
2015
2016                 /*
2017                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
2018                  * retry single alloc to be on the safe side.
2019                  */
2020                 if (unlikely(ret <= 0)) {
2021                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
2022                         if (!state->reqs[0])
2023                                 return NULL;
2024                         ret = 1;
2025                 }
2026                 state->free_reqs = ret;
2027         }
2028 got_req:
2029         state->free_reqs--;
2030         return state->reqs[state->free_reqs];
2031 }
2032
2033 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
2034                           bool fixed)
2035 {
2036         if (!fixed)
2037                 fput(file);
2038 }
2039
2040 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2041 {
2042         io_clean_op(req);
2043
2044         if (req->async_data)
2045                 kfree(req->async_data);
2046         if (req->file)
2047                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
2048         if (req->fixed_rsrc_refs)
2049                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
2050         io_req_clean_work(req);
2051 }
2052
2053 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
2054 {
2055         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
2056
2057         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
2058         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2059                 wake_up(&tctx->wait);
2060         put_task_struct_many(task, nr);
2061 }
2062
2063 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2064 {
2065         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2066
2067         io_dismantle_req(req);
2068         io_put_task(req->task, 1);
2069
2070         kmem_cache_free(req_cachep, req);
2071         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2072 }
2073
2074 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2075 {
2076         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2077
2078         req->link = nxt->link;
2079         nxt->link = NULL;
2080 }
2081
2082 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2083 {
2084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2085         struct io_kiocb *link;
2086         bool cancelled = false;
2087         unsigned long flags;
2088
2089         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2090         link = req->link;
2091
2092         /*
2093          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
2094          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
2095          */
2096         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
2097                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2098                 int ret;
2099
2100                 io_remove_next_linked(req);
2101                 link->timeout.head = NULL;
2102                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
2103                 if (ret != -1) {
2104                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2105                         io_commit_cqring(ctx);
2106                         cancelled = true;
2107                 }
2108         }
2109         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2110         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2111
2112         if (cancelled) {
2113                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2114                 io_put_req(link);
2115         }
2116 }
2117
2118
2119 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2120 {
2121         struct io_kiocb *link, *nxt;
2122         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2123         unsigned long flags;
2124
2125         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2126         link = req->link;
2127         req->link = NULL;
2128
2129         while (link) {
2130                 nxt = link->link;
2131                 link->link = NULL;
2132
2133                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2134                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2135
2136                 /*
2137                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2138                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2139                  * work.fs->lock.
2140                  */
2141                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2142                         io_put_req_deferred(link, 2);
2143                 else
2144                         io_double_put_req(link);
2145                 link = nxt;
2146         }
2147         io_commit_cqring(ctx);
2148         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2149
2150         io_cqring_ev_posted(ctx);
2151 }
2152
2153 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2154 {
2155         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2156                 io_kill_linked_timeout(req);
2157
2158         /*
2159          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2160          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2161          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2162          * of the chain.
2163          */
2164         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2165                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2166
2167                 req->link = NULL;
2168                 return nxt;
2169         }
2170         io_fail_links(req);
2171         return NULL;
2172 }
2173
2174 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2175 {
2176         if (likely(!(req->link) && !(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)))
2177                 return NULL;
2178         return __io_req_find_next(req);
2179 }
2180
2181 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
2182 {
2183         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2184         struct io_wq_work_list list;
2185         struct io_wq_work_node *node;
2186
2187         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
2188                 return false;
2189
2190         spin_lock(&tctx->task_lock);
2191         list = tctx->task_list;
2192         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2193         spin_unlock(&tctx->task_lock);
2194
2195         node = list.first;
2196         while (node) {
2197                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2198                 struct io_ring_ctx *this_ctx;
2199                 struct io_kiocb *req;
2200
2201                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2202                 this_ctx = req->ctx;
2203                 req->task_work.func(&req->task_work);
2204                 node = next;
2205
2206                 if (!ctx) {
2207                         ctx = this_ctx;
2208                 } else if (ctx != this_ctx) {
2209                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2210                         io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
2211                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2212                         ctx = this_ctx;
2213                 }
2214         }
2215
2216         if (ctx && ctx->submit_state.comp.nr) {
2217                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2218                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
2219                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2220         }
2221
2222         return list.first != NULL;
2223 }
2224
2225 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2226 {
2227         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
2228
2229         while (__tctx_task_work(tctx))
2230                 cond_resched();
2231
2232         clear_bit(0, &tctx->task_state);
2233 }
2234
2235 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
2236                             enum task_work_notify_mode notify)
2237 {
2238         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2239         struct io_wq_work_node *node, *prev;
2240         int ret;
2241
2242         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2243
2244         spin_lock(&tctx->task_lock);
2245         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2246         spin_unlock(&tctx->task_lock);
2247
2248         /* task_work already pending, we're done */
2249         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
2250             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
2251                 return 0;
2252
2253         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
2254                 return 0;
2255
2256         /*
2257          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
2258          * in the list, it got run and we're fine.
2259          */
2260         ret = 0;
2261         spin_lock(&tctx->task_lock);
2262         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
2263                 if (&req->io_task_work.node == node) {
2264                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
2265                         ret = 1;
2266                         break;
2267                 }
2268         }
2269         spin_unlock(&tctx->task_lock);
2270         clear_bit(0, &tctx->task_state);
2271         return ret;
2272 }
2273
2274 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2275 {
2276         struct task_struct *tsk = req->task;
2277         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2278         enum task_work_notify_mode notify;
2279         int ret;
2280
2281         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2282                 return -ESRCH;
2283
2284         /*
2285          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2286          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2287          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2288          * will do the job.
2289          */
2290         notify = TWA_NONE;
2291         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2292                 notify = TWA_SIGNAL;
2293
2294         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
2295         if (!ret)
2296                 wake_up_process(tsk);
2297
2298         return ret;
2299 }
2300
2301 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2302                                           task_work_func_t cb)
2303 {
2304         struct task_struct *tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2305
2306         init_task_work(&req->task_work, cb);
2307         task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2308         wake_up_process(tsk);
2309 }
2310
2311 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2312 {
2313         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2314
2315         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2316         io_cqring_fill_event(req, error);
2317         io_commit_cqring(ctx);
2318         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2319
2320         io_cqring_ev_posted(ctx);
2321         req_set_fail_links(req);
2322         io_double_put_req(req);
2323 }
2324
2325 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2326 {
2327         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2328         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2329
2330         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2331         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2332 }
2333
2334 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2335 {
2336         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2337
2338         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2339         if (!ctx->sqo_dead &&
2340             !__io_sq_thread_acquire_mm(ctx) &&
2341             !__io_sq_thread_acquire_files(ctx))
2342                 __io_queue_sqe(req);
2343         else
2344                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2345         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2346 }
2347
2348 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2349 {
2350         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2351         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2352
2353         __io_req_task_submit(req);
2354         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2355 }
2356
2357 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2358 {
2359         int ret;
2360
2361         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2362         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2363
2364         ret = io_req_task_work_add(req);
2365         if (unlikely(ret))
2366                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2367 }
2368
2369 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2370 {
2371         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2372
2373         if (nxt)
2374                 io_req_task_queue(nxt);
2375 }
2376
2377 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2378 {
2379         io_queue_next(req);
2380         __io_free_req(req);
2381 }
2382
2383 struct req_batch {
2384         struct task_struct      *task;
2385         int                     task_refs;
2386         int                     ctx_refs;
2387 };
2388
2389 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2390 {
2391         rb->task_refs = 0;
2392         rb->ctx_refs = 0;
2393         rb->task = NULL;
2394 }
2395
2396 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2397                                      struct req_batch *rb)
2398 {
2399         if (rb->task)
2400                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2401         if (rb->ctx_refs)
2402                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2403 }
2404
2405 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2406                               struct io_submit_state *state)
2407 {
2408         io_queue_next(req);
2409
2410         if (req->task != rb->task) {
2411                 if (rb->task)
2412                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2413                 rb->task = req->task;
2414                 rb->task_refs = 0;
2415         }
2416         rb->task_refs++;
2417         rb->ctx_refs++;
2418
2419         io_dismantle_req(req);
2420         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs)) {
2421                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2422         } else {
2423                 struct io_comp_state *cs = &req->ctx->submit_state.comp;
2424
2425                 list_add(&req->compl.list, &cs->free_list);
2426         }
2427 }
2428
2429 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2430                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2431 {
2432         int i, nr = cs->nr;
2433         struct io_kiocb *req;
2434         struct req_batch rb;
2435
2436         io_init_req_batch(&rb);
2437         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2438         for (i = 0; i < nr; i++) {
2439                 req = cs->reqs[i];
2440                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2441         }
2442         io_commit_cqring(ctx);
2443         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2444
2445         io_cqring_ev_posted(ctx);
2446         for (i = 0; i < nr; i++) {
2447                 req = cs->reqs[i];
2448
2449                 /* submission and completion refs */
2450                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2451                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2452         }
2453
2454         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2455         cs->nr = 0;
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2460  * was the last reference to this request.
2461  */
2462 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2463 {
2464         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2465
2466         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2467                 nxt = io_req_find_next(req);
2468                 __io_free_req(req);
2469         }
2470         return nxt;
2471 }
2472
2473 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2474 {
2475         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2476                 io_free_req(req);
2477 }
2478
2479 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2480 {
2481         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2482
2483         io_free_req(req);
2484 }
2485
2486 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2487 {
2488         int ret;
2489
2490         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2491         ret = io_req_task_work_add(req);
2492         if (unlikely(ret))
2493                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2494 }
2495
2496 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2497 {
2498         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2499                 io_free_req_deferred(req);
2500 }
2501
2502 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2503 {
2504         /* drop both submit and complete references */
2505         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2506                 io_free_req(req);
2507 }
2508
2509 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2510 {
2511         /* See comment at the top of this file */
2512         smp_rmb();
2513         return __io_cqring_events(ctx);
2514 }
2515
2516 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2517 {
2518         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2519
2520         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2521         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2522 }
2523
2524 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2525 {
2526         unsigned int cflags;
2527
2528         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2529         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2530         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2531         kfree(kbuf);
2532         return cflags;
2533 }
2534
2535 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2536 {
2537         struct io_buffer *kbuf;
2538
2539         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2540         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2541 }
2542
2543 static inline bool io_run_task_work(void)
2544 {
2545         /*
2546          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2547          * not add work to such a task.
2548          */
2549         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2550                 return false;
2551         if (current->task_works) {
2552                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2553                 task_work_run();
2554                 return true;
2555         }
2556
2557         return false;
2558 }
2559
2560 /*
2561  * Find and free completed poll iocbs
2562  */
2563 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2564                                struct list_head *done)
2565 {
2566         struct req_batch rb;
2567         struct io_kiocb *req;
2568
2569         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2570         smp_rmb();
2571
2572         io_init_req_batch(&rb);
2573         while (!list_empty(done)) {
2574                 int cflags = 0;
2575
2576                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2577                 list_del(&req->inflight_entry);
2578
2579                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2580                         req->iopoll_completed = 0;
2581                         if (io_rw_reissue(req))
2582                                 continue;
2583                 }
2584
2585                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2586                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2587
2588                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2589                 (*nr_events)++;
2590
2591                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2592                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2593         }
2594
2595         io_commit_cqring(ctx);
2596         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2597         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2598 }
2599
2600 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2601                         long min)
2602 {
2603         struct io_kiocb *req, *tmp;
2604         LIST_HEAD(done);
2605         bool spin;
2606         int ret;
2607
2608         /*
2609          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2610          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2611          */
2612         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2613
2614         ret = 0;
2615         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2616                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2617
2618                 /*
2619                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2620                  * If we find a request that requires polling, break out
2621                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2622                  */
2623                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2624                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2625                         continue;
2626                 }
2627                 if (!list_empty(&done))
2628                         break;
2629
2630                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2631                 if (ret < 0)
2632                         break;
2633
2634                 /* iopoll may have completed current req */
2635                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2636                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2637
2638                 if (ret && spin)
2639                         spin = false;
2640                 ret = 0;
2641         }
2642
2643         if (!list_empty(&done))
2644                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2645
2646         return ret;
2647 }
2648
2649 /*
2650  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2651  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2652  * as a non-spinning completion check.
2653  */
2654 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2655                                 long min)
2656 {
2657         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2658                 int ret;
2659
2660                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2661                 if (ret < 0)
2662                         return ret;
2663                 if (*nr_events >= min)
2664                         return 0;
2665         }
2666
2667         return 1;
2668 }
2669
2670 /*
2671  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2672  * find and complete them.
2673  */
2674 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2675 {
2676         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2677                 return;
2678
2679         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2680         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2681                 unsigned int nr_events = 0;
2682
2683                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2684
2685                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2686                 if (nr_events == 0)
2687                         break;
2688                 /*
2689                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2690                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2691                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2692                  */
2693                 if (need_resched()) {
2694                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2695                         cond_resched();
2696                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2697                 }
2698         }
2699         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2700 }
2701
2702 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2703 {
2704         unsigned int nr_events = 0;
2705         int iters = 0, ret = 0;
2706
2707         /*
2708          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2709          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2710          * that got punted to a workqueue.
2711          */
2712         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2713         do {
2714                 /*
2715                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2716                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2717                  * already triggered a CQE (eg in error).
2718                  */
2719                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2720                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2721                 if (io_cqring_events(ctx))
2722                         break;
2723
2724                 /*
2725                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2726                  * application entering polling for a command before it gets
2727                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2728                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2729                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2730                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2731                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2732                  * very same mutex.
2733                  */
2734                 if (!(++iters & 7)) {
2735                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2736                         io_run_task_work();
2737                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2738                 }
2739
2740                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2741                 if (ret <= 0)
2742                         break;
2743                 ret = 0;
2744         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2745
2746         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2747         return ret;
2748 }
2749
2750 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2751 {
2752         /*
2753          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2754          * thread.
2755          */
2756         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2757                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2758
2759                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2760         }
2761         file_end_write(req->file);
2762 }
2763
2764 #ifdef CONFIG_BLOCK
2765 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2766 {
2767         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2768         int rw, ret;
2769         struct iov_iter iter;
2770
2771         /* already prepared */
2772         if (req->async_data)
2773                 return true;
2774
2775         switch (req->opcode) {
2776         case IORING_OP_READV:
2777         case IORING_OP_READ_FIXED:
2778         case IORING_OP_READ:
2779                 rw = READ;
2780                 break;
2781         case IORING_OP_WRITEV:
2782         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2783         case IORING_OP_WRITE:
2784                 rw = WRITE;
2785                 break;
2786         default:
2787                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2788                                 req->opcode);
2789                 return false;
2790         }
2791
2792         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2793         if (ret < 0)
2794                 return false;
2795         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2796 }
2797 #endif
2798
2799 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2800 {
2801 #ifdef CONFIG_BLOCK
2802         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2803         int ret;
2804
2805         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2806                 return false;
2807         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || io_wq_current_is_worker())
2808                 return false;
2809
2810         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2811
2812         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2813
2814         if (!ret && io_resubmit_prep(req)) {
2815                 refcount_inc(&req->refs);
2816                 io_queue_async_work(req);
2817                 return true;
2818         }
2819         req_set_fail_links(req);
2820 #endif
2821         return false;
2822 }
2823
2824 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2825                              unsigned int issue_flags)
2826 {
2827         int cflags = 0;
2828
2829         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2830                 return;
2831         if (res != req->result)
2832                 req_set_fail_links(req);
2833
2834         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2835                 kiocb_end_write(req);
2836         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2837                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2838         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2839 }
2840
2841 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2842 {
2843         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2844
2845         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2846 }
2847
2848 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2849 {
2850         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2851
2852         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2853                 kiocb_end_write(req);
2854
2855         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2856                 req_set_fail_links(req);
2857
2858         WRITE_ONCE(req->result, res);
2859         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2860         smp_wmb();
2861         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2862 }
2863
2864 /*
2865  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2866  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2867  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2868  * accessing the kiocb cookie.
2869  */
2870 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2871 {
2872         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2873
2874         /*
2875          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2876          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2877          * different devices.
2878          */
2879         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2880                 ctx->poll_multi_file = false;
2881         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2882                 struct io_kiocb *list_req;
2883
2884                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2885                                                 inflight_entry);
2886                 if (list_req->file != req->file)
2887                         ctx->poll_multi_file = true;
2888         }
2889
2890         /*
2891          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2892          * it to the front so we find it first.
2893          */
2894         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2895                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2896         else
2897                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2898
2899         /*
2900          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2901          * task context or in io worker task context. If current task context is
2902          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2903          */
2904         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2905             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2906                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2907 }
2908
2909 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2910 {
2911         if (state->file_refs) {
2912                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2913                 state->file_refs = 0;
2914         }
2915 }
2916
2917 /*
2918  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2919  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2920  * has more than one submission.
2921  */
2922 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2923 {
2924         if (!state)
2925                 return fget(fd);
2926
2927         if (state->file_refs) {
2928                 if (state->fd == fd) {
2929                         state->file_refs--;
2930                         return state->file;
2931                 }
2932                 io_state_file_put(state);
2933         }
2934         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2935         if (unlikely(!state->file))
2936                 return NULL;
2937
2938         state->fd = fd;
2939         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2940         return state->file;
2941 }
2942
2943 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2944 {
2945         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2946 }
2947
2948 /*
2949  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2950  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2951  * inline.
2952  */
2953 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2954 {
2955         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2956
2957         if (S_ISBLK(mode)) {
2958                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2959                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2960                         return true;
2961                 return false;
2962         }
2963         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2964                 return true;
2965         if (S_ISREG(mode)) {
2966                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2967                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2968                     file->f_op != &io_uring_fops)
2969                         return true;
2970                 return false;
2971         }
2972
2973         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2974         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2975                 return true;
2976
2977         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2978                 return false;
2979
2980         if (rw == READ)
2981                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2982
2983         return file->f_op->write_iter != NULL;
2984 }
2985
2986 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2987 {
2988         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2989         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2990         struct file *file = req->file;
2991         unsigned ioprio;
2992         int ret;
2993
2994         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2995                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2996
2997         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2998         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2999                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
3000                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
3001         }
3002         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
3003         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
3004         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
3005         if (unlikely(ret))
3006                 return ret;
3007
3008         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
3009         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
3010                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3011
3012         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
3013         if (ioprio) {
3014                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
3015                 if (ret)
3016                         return ret;
3017
3018                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
3019         } else
3020                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
3021
3022         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3023                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
3024                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
3025                         return -EOPNOTSUPP;
3026
3027                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
3028                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
3029                 req->iopoll_completed = 0;
3030         } else {
3031                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3032                         return -EINVAL;
3033                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
3034         }
3035
3036         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3037         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
3038         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
3039         return 0;
3040 }
3041
3042 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
3043 {
3044         switch (ret) {
3045         case -EIOCBQUEUED:
3046                 break;
3047         case -ERESTARTSYS:
3048         case -ERESTARTNOINTR:
3049         case -ERESTARTNOHAND:
3050         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
3051                 /*
3052                  * We can't just restart the syscall, since previously
3053                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
3054                  * IO with EINTR.
3055                  */
3056                 ret = -EINTR;
3057                 fallthrough;
3058         default:
3059                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
3060         }
3061 }
3062
3063 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
3064                        unsigned int issue_flags)
3065 {
3066         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
3067         struct io_async_rw *io = req->async_data;
3068
3069         /* add previously done IO, if any */
3070         if (io && io->bytes_done > 0) {
3071                 if (ret < 0)
3072                         ret = io->bytes_done;
3073                 else
3074                         ret += io->bytes_done;
3075         }
3076
3077         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
3078                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
3079         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
3080                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
3081         else
3082                 io_rw_done(kiocb, ret);
3083 }
3084
3085 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3086 {
3087         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3088         size_t len = req->rw.len;
3089         struct io_mapped_ubuf *imu;
3090         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3091         size_t offset;
3092         u64 buf_addr;
3093
3094         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3095                 return -EFAULT;
3096         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3097         imu = &ctx->user_bufs[index];
3098         buf_addr = req->rw.addr;
3099
3100         /* overflow */
3101         if (buf_addr + len < buf_addr)
3102                 return -EFAULT;
3103         /* not inside the mapped region */
3104         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
3105                 return -EFAULT;
3106
3107         /*
3108          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3109          * and advance us to the beginning.
3110          */
3111         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3112         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3113
3114         if (offset) {
3115                 /*
3116                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3117                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3118                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3119                  * we know that:
3120                  *
3121                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3122                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3123                  *    first and last bvec
3124                  *
3125                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3126                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3127                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3128                  * since we can just skip the first segment, which may not
3129                  * be PAGE_SIZE aligned.
3130                  */
3131                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3132
3133                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3134                         iov_iter_advance(iter, offset);
3135                 } else {
3136                         unsigned long seg_skip;
3137
3138                         /* skip first vec */
3139                         offset -= bvec->bv_len;
3140                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3141
3142                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3143                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3144                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3145                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3146                 }
3147         }
3148
3149         return 0;
3150 }
3151
3152 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3153 {
3154         if (needs_lock)
3155                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3156 }
3157
3158 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3159 {
3160         /*
3161          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3162          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3163          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3164          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3165          */
3166         if (needs_lock)
3167                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3168 }
3169
3170 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3171                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3172                                           bool needs_lock)
3173 {
3174         struct io_buffer *head;
3175
3176         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3177                 return kbuf;
3178
3179         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3180
3181         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3182
3183         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3184         if (head) {
3185                 if (!list_empty(&head->list)) {
3186                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3187                                                         list);
3188                         list_del(&kbuf->list);
3189                 } else {
3190                         kbuf = head;
3191                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3192                 }
3193                 if (*len > kbuf->len)
3194                         *len = kbuf->len;
3195         } else {
3196                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3197         }
3198
3199         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3200
3201         return kbuf;
3202 }
3203
3204 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3205                                         bool needs_lock)
3206 {
3207         struct io_buffer *kbuf;
3208         u16 bgid;
3209
3210         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3211         bgid = req->buf_index;
3212         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3213         if (IS_ERR(kbuf))
3214                 return kbuf;
3215         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3216         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3217         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3218 }
3219
3220 #ifdef CONFIG_COMPAT
3221 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3222                                 bool needs_lock)
3223 {
3224         struct compat_iovec __user *uiov;
3225         compat_ssize_t clen;
3226         void __user *buf;
3227         ssize_t len;
3228
3229         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3230         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3231                 return -EFAULT;
3232         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3233                 return -EFAULT;
3234         if (clen < 0)
3235                 return -EINVAL;
3236
3237         len = clen;
3238         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3239         if (IS_ERR(buf))
3240                 return PTR_ERR(buf);
3241         iov[0].iov_base = buf;
3242         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3243         return 0;
3244 }
3245 #endif
3246
3247 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3248                                       bool needs_lock)
3249 {
3250         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3251         void __user *buf;
3252         ssize_t len;
3253
3254         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3255                 return -EFAULT;
3256
3257         len = iov[0].iov_len;
3258         if (len < 0)
3259                 return -EINVAL;
3260         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3261         if (IS_ERR(buf))
3262                 return PTR_ERR(buf);
3263         iov[0].iov_base = buf;
3264         iov[0].iov_len = len;
3265         return 0;
3266 }
3267
3268 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3269                                     bool needs_lock)
3270 {
3271         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3272                 struct io_buffer *kbuf;
3273
3274                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3275                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3276                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3277                 return 0;
3278         }
3279         if (req->rw.len != 1)
3280                 return -EINVAL;
3281
3282 #ifdef CONFIG_COMPAT
3283         if (req->ctx->compat)
3284                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3285 #endif
3286
3287         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3288 }
3289
3290 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3291                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3292 {
3293         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3294         size_t sqe_len = req->rw.len;
3295         u8 opcode = req->opcode;
3296         ssize_t ret;
3297
3298         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3299                 *iovec = NULL;
3300                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3301         }
3302
3303         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3304         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3305                 return -EINVAL;
3306
3307         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3308                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3309                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3310                         if (IS_ERR(buf))
3311                                 return PTR_ERR(buf);
3312                         req->rw.len = sqe_len;
3313                 }
3314
3315                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3316                 *iovec = NULL;
3317                 return ret;
3318         }
3319
3320         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3321                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3322                 if (!ret)
3323                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3324                 *iovec = NULL;
3325                 return ret;
3326         }
3327
3328         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3329                               req->ctx->compat);
3330 }
3331
3332 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3333 {
3334         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3335 }
3336
3337 /*
3338  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3339  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3340  */
3341 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3342 {
3343         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3344         struct file *file = req->file;
3345         ssize_t ret = 0;
3346
3347         /*
3348          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3349          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3350          * the kiocb to be handled from an async context.
3351          */
3352         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3353                 return -EOPNOTSUPP;
3354         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3355                 return -EAGAIN;
3356
3357         while (iov_iter_count(iter)) {
3358                 struct iovec iovec;
3359                 ssize_t nr;
3360
3361                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3362                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3363                 } else {
3364                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3365                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3366                 }
3367
3368                 if (rw == READ) {
3369                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3370                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3371                 } else {
3372                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3373                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3374                 }
3375
3376                 if (nr < 0) {
3377                         if (!ret)
3378                                 ret = nr;
3379                         break;
3380                 }
3381                 ret += nr;
3382                 if (nr != iovec.iov_len)
3383                         break;
3384                 req->rw.len -= nr;
3385                 req->rw.addr += nr;
3386                 iov_iter_advance(iter, nr);
3387         }
3388
3389         return ret;
3390 }
3391
3392 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3393                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3394 {
3395         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3396
3397         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3398         rw->free_iovec = iovec;
3399         rw->bytes_done = 0;
3400         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3401         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3402                 return;
3403         if (!iovec) {
3404                 unsigned iov_off = 0;
3405
3406                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3407                 if (iter->iov != fast_iov) {
3408                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3409                         rw->iter.iov += iov_off;
3410                 }
3411                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3412                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3413                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3414         } else {
3415                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3416         }
3417 }
3418
3419 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3420 {
3421         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3422         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3423         return req->async_data == NULL;
3424 }
3425
3426 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3427 {
3428         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3429                 return 0;
3430
3431         return  __io_alloc_async_data(req);
3432 }
3433
3434 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3435                              const struct iovec *fast_iov,
3436                              struct iov_iter *iter, bool force)
3437 {
3438         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3439                 return 0;
3440         if (!req->async_data) {
3441                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3442                         kfree(iovec);
3443                         return -ENOMEM;
3444                 }
3445
3446                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3447         }
3448         return 0;
3449 }
3450
3451 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3452 {
3453         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3454         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3455         int ret;
3456
3457         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3458         if (unlikely(ret < 0))
3459                 return ret;
3460
3461         iorw->bytes_done = 0;
3462         iorw->free_iovec = iov;
3463         if (iov)
3464                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3465         return 0;
3466 }
3467
3468 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3469 {
3470         ssize_t ret;
3471
3472         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3473         if (ret)
3474                 return ret;
3475
3476         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3477                 return -EBADF;
3478
3479         /* either don't need iovec imported or already have it */
3480         if (!req->async_data)
3481                 return 0;
3482         return io_rw_prep_async(req, READ);
3483 }
3484
3485 /*
3486  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3487  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3488  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3489  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3490  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3491  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3492  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3493  * slow path.
3494  */
3495 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3496                              int sync, void *arg)
3497 {
3498         struct wait_page_queue *wpq;
3499         struct io_kiocb *req = wait->private;
3500         struct wait_page_key *key = arg;
3501         int ret;
3502
3503         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3504
3505         if (!wake_page_match(wpq, key))
3506                 return 0;
3507
3508         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3509         list_del_init(&wait->entry);
3510
3511         req->task_work.func = io_req_task_submit;
3512         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3513
3514         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3515         refcount_inc(&req->refs);
3516         ret = io_req_task_work_add(req);
3517         if (unlikely(ret))
3518                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
3519         return 1;
3520 }
3521
3522 /*
3523  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3524  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3525  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3526  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3527  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3528  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3529  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3530  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3531  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3532  * async worker threads for a blocking retry.
3533  */
3534 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3535 {
3536         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3537         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3538         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3539
3540         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3541         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3542                 return false;
3543
3544         /* Only for buffered IO */
3545         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3546                 return false;
3547
3548         /*
3549          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3550          * support callback based unlocks
3551          */
3552         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3553                 return false;
3554
3555         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3556         wait->wait.private = req;
3557         wait->wait.flags = 0;
3558         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3559         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3560         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3561         kiocb->ki_waitq = wait;
3562         return true;
3563 }
3564
3565 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3566 {
3567         if (req->file->f_op->read_iter)
3568                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3569         else if (req->file->f_op->read)
3570                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3571         else
3572                 return -EINVAL;
3573 }
3574
3575 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3576 {
3577         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3578         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3579         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3580         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3581         ssize_t io_size, ret, ret2;
3582         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3583
3584         if (rw) {
3585                 iter = &rw->iter;
3586                 iovec = NULL;
3587         } else {
3588                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3589                 if (ret < 0)
3590                         return ret;
3591         }
3592         io_size = iov_iter_count(iter);
3593         req->result = io_size;
3594
3595         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3596         if (!force_nonblock)
3597                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3598         else
3599                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3600
3601         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3602         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3603                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3604                 return ret ?: -EAGAIN;
3605         }
3606
3607         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3608         if (unlikely(ret)) {
3609                 kfree(iovec);
3610                 return ret;
3611         }
3612
3613         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3614
3615         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3616                 /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3617                 if (iovec)
3618                         kfree(iovec);
3619                 return 0;
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         rw = req->async_data;
3641         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3642         iter = &rw->iter;
3643
3644         do {
3645                 io_size -= ret;
3646                 rw->bytes_done += ret;
3647                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3648                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3649                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3650                         return -EAGAIN;
3651                 }
3652
3653                 /*
3654                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3655                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3656                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3657                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3658                  */
3659                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3660                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3661                         return 0;
3662                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3663         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3664 done:
3665         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3666         return 0;
3667 }
3668
3669 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3670 {
3671         ssize_t ret;
3672
3673         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3674         if (ret)
3675                 return ret;
3676
3677         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3678                 return -EBADF;
3679
3680         /* either don't need iovec imported or already have it */
3681         if (!req->async_data)
3682                 return 0;
3683         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3684 }
3685
3686 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3687 {
3688         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3689         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3690         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3691         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3692         ssize_t ret, ret2, io_size;
3693         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3694
3695         if (rw) {
3696                 iter = &rw->iter;
3697                 iovec = NULL;
3698         } else {
3699                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3700                 if (ret < 0)
3701                         return ret;
3702         }
3703         io_size = iov_iter_count(iter);
3704         req->result = io_size;
3705
3706         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3707         if (!force_nonblock)
3708                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3709         else
3710                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3711
3712         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3713         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3714                 goto copy_iov;
3715
3716         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3717         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3718             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3719                 goto copy_iov;
3720
3721         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3722         if (unlikely(ret))
3723                 goto out_free;
3724
3725         /*
3726          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3727          * which will be released by another thread in
3728          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3729          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3730          * we return to userspace.
3731          */
3732         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3733                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3734                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3735                                         SB_FREEZE_WRITE);
3736         }
3737         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3738
3739         if (req->file->f_op->write_iter)
3740                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3741         else if (req->file->f_op->write)
3742                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3743         else
3744                 ret2 = -EINVAL;
3745
3746         /*
3747          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3748          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3749          */
3750         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3751                 ret2 = -EAGAIN;
3752         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3753         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3754                 goto done;
3755         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3756                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3757                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3758                         goto copy_iov;
3759 done:
3760                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3761         } else {
3762 copy_iov:
3763                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3764                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3765                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3766                 return ret ?: -EAGAIN;
3767         }
3768 out_free:
3769         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3770         if (iovec)
3771                 kfree(iovec);
3772         return ret;
3773 }
3774
3775 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3776                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3777 {
3778         struct io_rename *ren = &req->rename;
3779         const char __user *oldf, *newf;
3780
3781         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3782                 return -EBADF;
3783
3784         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3785         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3786         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3787         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3788         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3789
3790         ren->oldpath = getname(oldf);
3791         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3792                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3793
3794         ren->newpath = getname(newf);
3795         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3796                 putname(ren->oldpath);
3797                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3798         }
3799
3800         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3801         return 0;
3802 }
3803
3804 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3805 {
3806         struct io_rename *ren = &req->rename;
3807         int ret;
3808
3809         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3810                 return -EAGAIN;
3811
3812         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3813                                 ren->newpath, ren->flags);
3814
3815         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3816         if (ret < 0)
3817                 req_set_fail_links(req);
3818         io_req_complete(req, ret);
3819         return 0;
3820 }
3821
3822 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3823                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3824 {
3825         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3826         const char __user *fname;
3827
3828         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3829                 return -EBADF;
3830
3831         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3832
3833         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3834         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3835                 return -EINVAL;
3836
3837         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3838         un->filename = getname(fname);
3839         if (IS_ERR(un->filename))
3840                 return PTR_ERR(un->filename);
3841
3842         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3843         return 0;
3844 }
3845
3846 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3847 {
3848         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3849         int ret;
3850
3851         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3852                 return -EAGAIN;
3853
3854         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3855                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3856         else
3857                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3858
3859         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3860         if (ret < 0)
3861                 req_set_fail_links(req);
3862         io_req_complete(req, ret);
3863         return 0;
3864 }
3865
3866 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3867                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3868 {
3869 #if defined(CONFIG_NET)
3870         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3871                 return -EINVAL;
3872         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3873             sqe->buf_index)
3874                 return -EINVAL;
3875
3876         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3877         return 0;
3878 #else
3879         return -EOPNOTSUPP;
3880 #endif
3881 }
3882
3883 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3884 {
3885 #if defined(CONFIG_NET)
3886         struct socket *sock;
3887         int ret;
3888
3889         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3890                 return -EAGAIN;
3891
3892         sock = sock_from_file(req->file);
3893         if (unlikely(!sock))
3894                 return -ENOTSOCK;
3895
3896         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3897         if (ret < 0)
3898                 req_set_fail_links(req);
3899         io_req_complete(req, ret);
3900         return 0;
3901 #else
3902         return -EOPNOTSUPP;
3903 #endif
3904 }
3905
3906 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3907                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3908 {
3909         struct io_splice* sp = &req->splice;
3910         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3911
3912         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3913                 return -EINVAL;
3914
3915         sp->file_in = NULL;
3916         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3917         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3918
3919         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3920                 return -EINVAL;
3921
3922         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3923                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3924         if (!sp->file_in)
3925                 return -EBADF;
3926         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3927
3928         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3929                 /*
3930                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3931                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3932                  */
3933                 io_req_init_async(req);
3934                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3935         }
3936
3937         return 0;
3938 }
3939
3940 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3941                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3942 {
3943         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3944                 return -EINVAL;
3945         return __io_splice_prep(req, sqe);
3946 }
3947
3948 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3949 {
3950         struct io_splice *sp = &req->splice;
3951         struct file *in = sp->file_in;
3952         struct file *out = sp->file_out;
3953         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3954         long ret = 0;
3955
3956         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3957                 return -EAGAIN;
3958         if (sp->len)
3959                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3960
3961         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3962         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3963
3964         if (ret != sp->len)
3965                 req_set_fail_links(req);
3966         io_req_complete(req, ret);
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3971 {
3972         struct io_splice* sp = &req->splice;
3973
3974         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3975         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3976         return __io_splice_prep(req, sqe);
3977 }
3978
3979 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3980 {
3981         struct io_splice *sp = &req->splice;
3982         struct file *in = sp->file_in;
3983         struct file *out = sp->file_out;
3984         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3985         loff_t *poff_in, *poff_out;
3986         long ret = 0;
3987
3988         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3989                 return -EAGAIN;
3990
3991         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3992         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3993
3994         if (sp->len)
3995                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3996
3997         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3998         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3999
4000         if (ret != sp->len)
4001                 req_set_fail_links(req);
4002         io_req_complete(req, ret);
4003         return 0;
4004 }
4005
4006 /*
4007  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4008  */
4009 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4010 {
4011         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4012
4013         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4014                 return -EINVAL;
4015
4016         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4017         return 0;
4018 }
4019
4020 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4021 {
4022         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4023
4024         if (!req->file)
4025                 return -EBADF;
4026
4027         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4028                 return -EINVAL;
4029         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4030                 return -EINVAL;
4031
4032         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4033         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4034                 return -EINVAL;
4035
4036         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4037         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4038         return 0;
4039 }
4040
4041 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4042 {
4043         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4044         int ret;
4045
4046         /* fsync always requires a blocking context */
4047         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4048                 return -EAGAIN;
4049
4050         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4051                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4052                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4053         if (ret < 0)
4054                 req_set_fail_links(req);
4055         io_req_complete(req, ret);
4056         return 0;
4057 }
4058
4059 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4060                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4061 {
4062         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4063                 return -EINVAL;
4064         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4065                 return -EINVAL;
4066
4067         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4068         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4069         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4070         return 0;
4071 }
4072
4073 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4074 {
4075         int ret;
4076
4077         /* fallocate always requiring blocking context */
4078         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4079                 return -EAGAIN;
4080         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4081                                 req->sync.len);
4082         if (ret < 0)
4083                 req_set_fail_links(req);
4084         io_req_complete(req, ret);
4085         return 0;
4086 }
4087
4088 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4089 {
4090         const char __user *fname;
4091         int ret;
4092
4093         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4094                 return -EINVAL;
4095         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4096                 return -EBADF;
4097
4098         /* open.how should be already initialised */
4099         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4100                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4101
4102         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4103         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4104         req->open.filename = getname(fname);
4105         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4106                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4107                 req->open.filename = NULL;
4108                 return ret;
4109         }
4110         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4111         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4112         return 0;
4113 }
4114
4115 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4116 {
4117         u64 flags, mode;
4118
4119         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4120                 return -EINVAL;
4121         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4122         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4123         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4124         return __io_openat_prep(req, sqe);
4125 }
4126
4127 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4128 {
4129         struct open_how __user *how;
4130         size_t len;
4131         int ret;
4132
4133         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4134                 return -EINVAL;
4135         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4136         len = READ_ONCE(sqe->len);
4137         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4138                 return -EINVAL;
4139
4140         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4141                                         len);
4142         if (ret)
4143                 return ret;
4144
4145         return __io_openat_prep(req, sqe);
4146 }
4147
4148 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4149 {
4150         struct open_flags op;
4151         struct file *file;
4152         bool nonblock_set;
4153         bool resolve_nonblock;
4154         int ret;
4155
4156         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4157         if (ret)
4158                 goto err;
4159         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4160         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4161         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4162                 /*
4163                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4164                  * it'll always -EAGAIN
4165                  */
4166                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4167                         return -EAGAIN;
4168                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4169                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4170         }
4171
4172         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4173         if (ret < 0)
4174                 goto err;
4175
4176         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4177         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4178         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
4179             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
4180                 /*
4181                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
4182                  * gain for something that is now known to be a slower path.
4183                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4184                  */
4185                 put_unused_fd(ret);
4186                 return -EAGAIN;
4187         }
4188
4189         if (IS_ERR(file)) {
4190                 put_unused_fd(ret);
4191                 ret = PTR_ERR(file);
4192         } else {
4193                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4194                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4195                 fsnotify_open(file);
4196                 fd_install(ret, file);
4197         }
4198 err:
4199         putname(req->open.filename);
4200         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4201         if (ret < 0)
4202                 req_set_fail_links(req);
4203         io_req_complete(req, ret);
4204         return 0;
4205 }
4206
4207 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4208 {
4209         return io_openat2(req, issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK);
4210 }
4211
4212 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4213                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4214 {
4215         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4216         u64 tmp;
4217
4218         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4219                 return -EINVAL;
4220
4221         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4222         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4223                 return -EINVAL;
4224
4225         memset(p, 0, sizeof(*p));
4226         p->nbufs = tmp;
4227         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4228         return 0;
4229 }
4230
4231 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4232                                int bgid, unsigned nbufs)
4233 {
4234         unsigned i = 0;
4235
4236         /* shouldn't happen */
4237         if (!nbufs)
4238                 return 0;
4239
4240         /* the head kbuf is the list itself */
4241         while (!list_empty(&buf->list)) {
4242                 struct io_buffer *nxt;
4243
4244                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4245                 list_del(&nxt->list);
4246                 kfree(nxt);
4247                 if (++i == nbufs)
4248                         return i;
4249         }
4250         i++;
4251         kfree(buf);
4252         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4253
4254         return i;
4255 }
4256
4257 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4258 {
4259         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4260         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4261         struct io_buffer *head;
4262         int ret = 0;
4263         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4264
4265         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4266
4267         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4268
4269         ret = -ENOENT;
4270         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4271         if (head)
4272                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4273         if (ret < 0)
4274                 req_set_fail_links(req);
4275
4276         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4277         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4278                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4279                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4280         } else {
4281                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4282                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4283         }
4284         return 0;
4285 }
4286
4287 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4288                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4289 {
4290         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4291         u64 tmp;
4292
4293         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4294                 return -EINVAL;
4295
4296         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4297         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4298                 return -E2BIG;
4299         p->nbufs = tmp;
4300         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4301         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4302
4303         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4304                 return -EFAULT;
4305
4306         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4307         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4308         if (tmp > USHRT_MAX)
4309                 return -E2BIG;
4310         p->bid = tmp;
4311         return 0;
4312 }
4313
4314 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4315 {
4316         struct io_buffer *buf;
4317         u64 addr = pbuf->addr;
4318         int i, bid = pbuf->bid;
4319
4320         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4321                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4322                 if (!buf)
4323                         break;
4324
4325                 buf->addr = addr;
4326                 buf->len = pbuf->len;
4327                 buf->bid = bid;
4328                 addr += pbuf->len;
4329                 bid++;
4330                 if (!*head) {
4331                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4332                         *head = buf;
4333                 } else {
4334                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4335                 }
4336         }
4337
4338         return i ? i : -ENOMEM;
4339 }
4340
4341 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4342 {
4343         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4344         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4345         struct io_buffer *head, *list;
4346         int ret = 0;
4347         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4348
4349         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4350
4351         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4352
4353         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4354
4355         ret = io_add_buffers(p, &head);
4356         if (ret < 0)
4357                 goto out;
4358
4359         if (!list) {
4360                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4361                                         GFP_KERNEL);
4362                 if (ret < 0) {
4363                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4364                         goto out;
4365                 }
4366         }
4367 out:
4368         if (ret < 0)
4369                 req_set_fail_links(req);
4370
4371         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4372         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4373                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4374                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4375         } else {
4376                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4377                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4378         }
4379         return 0;
4380 }
4381
4382 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4383                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4384 {
4385 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4386         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4387                 return -EINVAL;
4388         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4389                 return -EINVAL;
4390
4391         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4392         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4393         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4394
4395         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4396                 struct epoll_event __user *ev;
4397
4398                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4399                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4400                         return -EFAULT;
4401         }
4402
4403         return 0;
4404 #else
4405         return -EOPNOTSUPP;
4406 #endif
4407 }
4408
4409 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4410 {
4411 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4412         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4413         int ret;
4414         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4415
4416         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4417         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4418                 return -EAGAIN;
4419
4420         if (ret < 0)
4421                 req_set_fail_links(req);
4422         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4423         return 0;
4424 #else
4425         return -EOPNOTSUPP;
4426 #endif
4427 }
4428
4429 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4430 {
4431 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4432         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4433                 return -EINVAL;
4434         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4435                 return -EINVAL;
4436
4437         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4438         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4439         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4440         return 0;
4441 #else
4442         return -EOPNOTSUPP;
4443 #endif
4444 }
4445
4446 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4447 {
4448 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4449         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4450         int ret;
4451
4452         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4453                 return -EAGAIN;
4454
4455         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4456         if (ret < 0)
4457                 req_set_fail_links(req);
4458         io_req_complete(req, ret);
4459         return 0;
4460 #else
4461         return -EOPNOTSUPP;
4462 #endif
4463 }
4464
4465 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4466 {
4467         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4468                 return -EINVAL;
4469         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4470                 return -EINVAL;
4471
4472         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4473         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4474         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4475         return 0;
4476 }
4477
4478 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4479 {
4480         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4481         int ret;
4482
4483         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4484                 switch (fa->advice) {
4485                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4486                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4487                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4488                         break;
4489                 default:
4490                         return -EAGAIN;
4491                 }
4492         }
4493
4494         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4495         if (ret < 0)
4496                 req_set_fail_links(req);
4497         io_req_complete(req, ret);
4498         return 0;
4499 }
4500
4501 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4502 {
4503         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4504                 return -EINVAL;
4505         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4506                 return -EINVAL;
4507         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4508                 return -EBADF;
4509
4510         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4511         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4512         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4513         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4514         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4515
4516         return 0;
4517 }
4518
4519 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4520 {
4521         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4522         int ret;
4523
4524         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4525                 /* only need file table for an actual valid fd */
4526                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4527                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4528                 return -EAGAIN;
4529         }
4530
4531         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4532                        ctx->buffer);
4533
4534         if (ret < 0)
4535                 req_set_fail_links(req);
4536         io_req_complete(req, ret);
4537         return 0;
4538 }
4539
4540 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4541 {
4542         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4543                 return -EINVAL;
4544         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4545             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4546                 return -EINVAL;
4547         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4548                 return -EBADF;
4549
4550         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4551         return 0;
4552 }
4553
4554 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4555 {
4556         struct files_struct *files = current->files;
4557         struct io_close *close = &req->close;
4558         struct fdtable *fdt;
4559         struct file *file;
4560         int ret;
4561
4562         file = NULL;
4563         ret = -EBADF;
4564         spin_lock(&files->file_lock);
4565         fdt = files_fdtable(files);
4566         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4567                 spin_unlock(&files->file_lock);
4568                 goto err;
4569         }
4570         file = fdt->fd[close->fd];
4571         if (!file) {
4572                 spin_unlock(&files->file_lock);
4573                 goto err;
4574         }
4575
4576         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4577                 spin_unlock(&files->file_lock);
4578                 file = NULL;
4579                 goto err;
4580         }
4581
4582         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4583         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4584                 spin_unlock(&files->file_lock);
4585                 return -EAGAIN;
4586         }
4587
4588         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4589         spin_unlock(&files->file_lock);
4590         if (ret < 0) {
4591                 if (ret == -ENOENT)
4592                         ret = -EBADF;
4593                 goto err;
4594         }
4595
4596         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4597         ret = filp_close(file, current->files);
4598 err:
4599         if (ret < 0)
4600                 req_set_fail_links(req);
4601         if (file)
4602                 fput(file);
4603         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4604         return 0;
4605 }
4606
4607 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4608 {
4609         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4610
4611         if (!req->file)
4612                 return -EBADF;
4613
4614         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4615                 return -EINVAL;
4616         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4617                 return -EINVAL;
4618
4619         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4620         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4621         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4622         return 0;
4623 }
4624
4625 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4626 {
4627         int ret;
4628
4629         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4630         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4631                 return -EAGAIN;
4632
4633         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4634                                 req->sync.flags);
4635         if (ret < 0)
4636                 req_set_fail_links(req);
4637         io_req_complete(req, ret);
4638         return 0;
4639 }
4640
4641 #if defined(CONFIG_NET)
4642 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4643                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4644 {
4645         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4646
4647         if (async_msg)
4648                 return -EAGAIN;
4649         if (io_alloc_async_data(req)) {
4650                 kfree(kmsg->free_iov);
4651                 return -ENOMEM;
4652         }
4653         async_msg = req->async_data;
4654         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4655         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4656         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4657         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4658         if (!async_msg->free_iov)
4659                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4660
4661         return -EAGAIN;
4662 }
4663
4664 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4665                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4666 {
4667         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4668         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4669         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4670                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4671 }
4672
4673 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4674 {
4675         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4676         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4677         int ret;
4678
4679         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4680                 return -EINVAL;
4681
4682         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4683         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4684         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4685
4686 #ifdef CONFIG_COMPAT
4687         if (req->ctx->compat)
4688                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4689 #endif
4690
4691         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4692                 return 0;
4693         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4694         if (!ret)
4695                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4696         return ret;
4697 }
4698
4699 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4700 {
4701         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4702         struct socket *sock;
4703         unsigned flags;
4704         int ret;
4705
4706         sock = sock_from_file(req->file);
4707         if (unlikely(!sock))
4708                 return -ENOTSOCK;
4709
4710         kmsg = req->async_data;
4711         if (!kmsg) {
4712                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4713                 if (ret)
4714                         return ret;
4715                 kmsg = &iomsg;
4716         }
4717
4718         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4719         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4720                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4721         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4722                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4723
4724         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4725         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4726                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4727         if (ret == -ERESTARTSYS)
4728                 ret = -EINTR;
4729
4730         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4731         if (kmsg->free_iov)
4732                 kfree(kmsg->free_iov);
4733         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4734         if (ret < 0)
4735                 req_set_fail_links(req);
4736         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4737         return 0;
4738 }
4739
4740 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4741 {
4742         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4743         struct msghdr msg;
4744         struct iovec iov;
4745         struct socket *sock;
4746         unsigned flags;
4747         int ret;
4748
4749         sock = sock_from_file(req->file);
4750         if (unlikely(!sock))
4751                 return -ENOTSOCK;
4752
4753         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4754         if (unlikely(ret))
4755                 return ret;
4756
4757         msg.msg_name = NULL;
4758         msg.msg_control = NULL;
4759         msg.msg_controllen = 0;
4760         msg.msg_namelen = 0;
4761
4762         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4763         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4764                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4765         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4766                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4767
4768         msg.msg_flags = flags;
4769         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4770         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4771                 return -EAGAIN;
4772         if (ret == -ERESTARTSYS)
4773                 ret = -EINTR;
4774
4775         if (ret < 0)
4776                 req_set_fail_links(req);
4777         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4778         return 0;
4779 }
4780
4781 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4782                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4783 {
4784         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4785         struct iovec __user *uiov;
4786         size_t iov_len;
4787         int ret;
4788
4789         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4790                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4791         if (ret)
4792                 return ret;
4793
4794         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4795                 if (iov_len > 1)
4796                         return -EINVAL;
4797                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4798                         return -EFAULT;
4799                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4800                 iomsg->free_iov = NULL;
4801         } else {
4802                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4803                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4804                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4805                                      false);
4806                 if (ret > 0)
4807                         ret = 0;
4808         }
4809
4810         return ret;
4811 }
4812
4813 #ifdef CONFIG_COMPAT
4814 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4815                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4816 {
4817         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4818         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4819         struct compat_iovec __user *uiov;
4820         compat_uptr_t ptr;
4821         compat_size_t len;
4822         int ret;
4823
4824         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4825         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4826                                         &ptr, &len);
4827         if (ret)
4828                 return ret;
4829
4830         uiov = compat_ptr(ptr);
4831         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4832                 compat_ssize_t clen;
4833
4834                 if (len > 1)
4835                         return -EINVAL;
4836                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4837                         return -EFAULT;
4838                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4839                         return -EFAULT;
4840                 if (clen < 0)
4841                         return -EINVAL;
4842                 sr->len = clen;
4843                 iomsg->free_iov = NULL;
4844         } else {
4845                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4846                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4847                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4848                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4849                 if (ret < 0)
4850                         return ret;
4851         }
4852
4853         return 0;
4854 }
4855 #endif
4856
4857 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4858                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4859 {
4860         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4861
4862 #ifdef CONFIG_COMPAT
4863         if (req->ctx->compat)
4864                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4865 #endif
4866
4867         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4868 }
4869
4870 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4871                                                bool needs_lock)
4872 {
4873         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4874         struct io_buffer *kbuf;
4875
4876         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4877         if (IS_ERR(kbuf))
4878                 return kbuf;
4879
4880         sr->kbuf = kbuf;
4881         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4882         return kbuf;
4883 }
4884
4885 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4886 {
4887         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4888 }
4889
4890 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4891                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4892 {
4893         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4894         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4895         int ret;
4896
4897         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4898                 return -EINVAL;
4899
4900         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4901         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4902         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4903         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4904
4905 #ifdef CONFIG_COMPAT
4906         if (req->ctx->compat)
4907                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4908 #endif
4909
4910         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4911                 return 0;
4912         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4913         if (!ret)
4914                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4915         return ret;
4916 }
4917
4918 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4919 {
4920         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4921         struct socket *sock;
4922         struct io_buffer *kbuf;
4923         unsigned flags;
4924         int ret, cflags = 0;
4925         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4926
4927         sock = sock_from_file(req->file);
4928         if (unlikely(!sock))
4929                 return -ENOTSOCK;
4930
4931         kmsg = req->async_data;
4932         if (!kmsg) {
4933                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4934                 if (ret)
4935                         return ret;
4936                 kmsg = &iomsg;
4937         }
4938
4939         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4940                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4941                 if (IS_ERR(kbuf))
4942                         return PTR_ERR(kbuf);
4943                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4944                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4945                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4946                                 1, req->sr_msg.len);
4947         }
4948
4949         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4950         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4951                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4952         else if (force_nonblock)
4953                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4954
4955         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4956                                         kmsg->uaddr, flags);
4957         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4958                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4959         if (ret == -ERESTARTSYS)
4960                 ret = -EINTR;
4961
4962         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4963                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4964         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4965         if (kmsg->free_iov)
4966                 kfree(kmsg->free_iov);
4967         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4968         if (ret < 0)
4969                 req_set_fail_links(req);
4970         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4971         return 0;
4972 }
4973
4974 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4975 {
4976         struct io_buffer *kbuf;
4977         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4978         struct msghdr msg;
4979         void __user *buf = sr->buf;
4980         struct socket *sock;
4981         struct iovec iov;
4982         unsigned flags;
4983         int ret, cflags = 0;
4984         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4985
4986         sock = sock_from_file(req->file);
4987         if (unlikely(!sock))
4988                 return -ENOTSOCK;
4989
4990         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4991                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4992                 if (IS_ERR(kbuf))
4993                         return PTR_ERR(kbuf);
4994                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4995         }
4996
4997         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4998         if (unlikely(ret))
4999                 goto out_free;
5000
5001         msg.msg_name = NULL;
5002         msg.msg_control = NULL;
5003         msg.msg_controllen = 0;
5004         msg.msg_namelen = 0;
5005         msg.msg_iocb = NULL;
5006         msg.msg_flags = 0;
5007
5008         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5009         if (flags & MSG_DONTWAIT)
5010                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5011         else if (force_nonblock)
5012                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5013
5014         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5015         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5016                 return -EAGAIN;
5017         if (ret == -ERESTARTSYS)
5018                 ret = -EINTR;
5019 out_free:
5020         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5021                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5022         if (ret < 0)
5023                 req_set_fail_links(req);
5024         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5025         return 0;
5026 }
5027
5028 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5029 {
5030         struct io_accept *accept = &req->accept;
5031
5032         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5033                 return -EINVAL;
5034         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5035                 return -EINVAL;
5036
5037         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5038         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5039         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5040         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5041         return 0;
5042 }
5043
5044 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5045 {
5046         struct io_accept *accept = &req->accept;
5047         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5048         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5049         int ret;
5050
5051         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5052                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5053
5054         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
5055                                         accept->addr_len, accept->flags,
5056                                         accept->nofile);
5057         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5058                 return -EAGAIN;
5059         if (ret < 0) {
5060                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5061                         ret = -EINTR;
5062                 req_set_fail_links(req);
5063         }
5064         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5065         return 0;
5066 }
5067
5068 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5069 {
5070         struct io_connect *conn = &req->connect;
5071         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5072
5073         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5074                 return -EINVAL;
5075         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
5076                 return -EINVAL;
5077
5078         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5079         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5080
5081         if (!io)
5082                 return 0;
5083
5084         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
5085                                         &io->address);
5086 }
5087
5088 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5089 {
5090         struct io_async_connect __io, *io;
5091         unsigned file_flags;
5092         int ret;
5093         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5094
5095         if (req->async_data) {
5096                 io = req->async_data;
5097         } else {
5098                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5099                                                 req->connect.addr_len,
5100                                                 &__io.address);
5101                 if (ret)
5102                         goto out;
5103                 io = &__io;
5104         }
5105
5106         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5107
5108         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5109                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5110         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5111                 if (req->async_data)
5112                         return -EAGAIN;
5113                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5114                         ret = -ENOMEM;
5115                         goto out;
5116                 }
5117                 io = req->async_data;
5118                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5119                 return -EAGAIN;
5120         }
5121         if (ret == -ERESTARTSYS)
5122                 ret = -EINTR;
5123 out:
5124         if (ret < 0)
5125                 req_set_fail_links(req);
5126         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5127         return 0;
5128 }
5129 #else /* !CONFIG_NET */
5130 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5131 {
5132         return -EOPNOTSUPP;
5133 }
5134
5135 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5136 {
5137         return -EOPNOTSUPP;
5138 }
5139
5140 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5141 {
5142         return -EOPNOTSUPP;
5143 }
5144
5145 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5146                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5147 {
5148         return -EOPNOTSUPP;
5149 }
5150
5151 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5152 {
5153         return -EOPNOTSUPP;
5154 }
5155
5156 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5157 {
5158         return -EOPNOTSUPP;
5159 }
5160
5161 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5162 {
5163         return -EOPNOTSUPP;
5164 }
5165
5166 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5167 {
5168         return -EOPNOTSUPP;
5169 }
5170
5171 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5172 {
5173         return -EOPNOTSUPP;
5174 }
5175
5176 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5177 {
5178         return -EOPNOTSUPP;
5179 }
5180 #endif /* CONFIG_NET */
5181
5182 struct io_poll_table {
5183         struct poll_table_struct pt;
5184         struct io_kiocb *req;
5185         int error;
5186 };
5187
5188 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5189                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5190 {
5191         int ret;
5192
5193         /* for instances that support it check for an event match first: */
5194         if (mask && !(mask & poll->events))
5195                 return 0;
5196
5197         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5198
5199         list_del_init(&poll->wait.entry);
5200
5201         req->result = mask;
5202         req->task_work.func = func;
5203         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5204
5205         /*
5206          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5207          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5208          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5209          * have the needed state needed for it anyway.
5210          */
5211         ret = io_req_task_work_add(req);
5212         if (unlikely(ret)) {
5213                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5214                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
5215         }
5216         return 1;
5217 }
5218
5219 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5220         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5221 {
5222         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5223
5224         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5225                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5226
5227                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5228         }
5229
5230         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5231         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5232                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5233                 return true;
5234         }
5235
5236         return false;
5237 }
5238
5239 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5240 {
5241         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5242         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5243                 return req->async_data;
5244         return req->apoll->double_poll;
5245 }
5246
5247 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5248 {
5249         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5250                 return &req->poll;
5251         return &req->apoll->poll;
5252 }
5253
5254 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5255 {
5256         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5257
5258         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5259
5260         if (poll && poll->head) {
5261                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5262
5263                 spin_lock(&head->lock);
5264                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5265                 if (poll->wait.private)
5266                         refcount_dec(&req->refs);
5267                 poll->head = NULL;
5268                 spin_unlock(&head->lock);
5269         }
5270 }
5271
5272 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5273 {
5274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5275
5276         io_poll_remove_double(req);
5277         req->poll.done = true;
5278         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5279         io_commit_cqring(ctx);
5280 }
5281
5282 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5283 {
5284         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5285         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5286         struct io_kiocb *nxt;
5287
5288         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5289                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5290         } else {
5291                 hash_del(&req->hash_node);
5292                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5293                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5294
5295                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5296                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5297                 if (nxt)
5298                         __io_req_task_submit(nxt);
5299         }
5300
5301         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5302 }
5303
5304 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5305                                int sync, void *key)
5306 {
5307         struct io_kiocb *req = wait->private;
5308         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5309         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5310
5311         /* for instances that support it check for an event match first: */
5312         if (mask && !(mask & poll->events))
5313                 return 0;
5314
5315         list_del_init(&wait->entry);
5316
5317         if (poll && poll->head) {
5318                 bool done;
5319
5320                 spin_lock(&poll->head->lock);
5321                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5322                 if (!done)
5323                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5324                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5325                 wait->private = NULL;
5326                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5327                 if (!done) {
5328                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5329                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5330                 }
5331         }
5332         refcount_dec(&req->refs);
5333         return 1;
5334 }
5335
5336 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5337                               wait_queue_func_t wake_func)
5338 {
5339         poll->head = NULL;
5340         poll->done = false;
5341         poll->canceled = false;
5342         poll->events = events;
5343         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5344         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5345 }
5346
5347 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5348                             struct wait_queue_head *head,
5349                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5350 {
5351         struct io_kiocb *req = pt->req;
5352
5353         /*
5354          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5355          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5356          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5357          */
5358         if (unlikely(poll->head)) {
5359                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5360
5361                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5362                 if (*poll_ptr) {
5363                         pt->error = -EINVAL;
5364                         return;
5365                 }
5366                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5367                 if (!poll) {
5368                         pt->error = -ENOMEM;
5369                         return;
5370                 }
5371                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5372                 refcount_inc(&req->refs);
5373                 poll->wait.private = req;
5374                 *poll_ptr = poll;
5375         }
5376
5377         pt->error = 0;
5378         poll->head = head;
5379
5380         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5381                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5382         else
5383                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5384 }
5385
5386 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5387                                struct poll_table_struct *p)
5388 {
5389         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5390         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5391
5392         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5393 }
5394
5395 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5396 {
5397         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5398         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5399         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5400
5401         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5402
5403         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5404                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5405                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5406                 return;
5407         }
5408
5409         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5410         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5411                 hash_del(&req->hash_node);
5412
5413         io_poll_remove_double(req);
5414         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5415
5416         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5417                 __io_req_task_submit(req);
5418         else
5419                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5420
5421         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5422         kfree(apoll->double_poll);
5423         kfree(apoll);
5424 }
5425
5426 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5427                         void *key)
5428 {
5429         struct io_kiocb *req = wait->private;
5430         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5431
5432         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5433                                         key_to_poll(key));
5434
5435         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5436 }
5437
5438 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5439 {
5440         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5441         struct hlist_head *list;
5442
5443         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5444         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5445 }
5446
5447 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5448                                       struct io_poll_iocb *poll,
5449                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5450                                       wait_queue_func_t wake_func)
5451         __acquires(&ctx->completion_lock)
5452 {
5453         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5454         bool cancel = false;
5455
5456         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5457         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5458         poll->file = req->file;
5459         poll->wait.private = req;
5460
5461         ipt->pt._key = mask;
5462         ipt->req = req;
5463         ipt->error = -EINVAL;
5464
5465         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5466
5467         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5468         if (likely(poll->head)) {
5469                 spin_lock(&poll->head->lock);
5470                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5471                         if (ipt->error)
5472                                 cancel = true;
5473                         ipt->error = 0;
5474                         mask = 0;
5475                 }
5476                 if (mask || ipt->error)
5477                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5478                 else if (cancel)
5479                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5480                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5481                         io_poll_req_insert(req);
5482                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5483         }
5484
5485         return mask;
5486 }
5487
5488 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5489 {
5490         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5491         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5492         struct async_poll *apoll;
5493         struct io_poll_table ipt;
5494         __poll_t mask, ret;
5495         int rw;
5496
5497         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5498                 return false;
5499         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5500                 return false;
5501         if (def->pollin)
5502                 rw = READ;
5503         else if (def->pollout)
5504                 rw = WRITE;
5505         else
5506                 return false;
5507         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5508         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5509                 return false;
5510
5511         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5512         if (unlikely(!apoll))
5513                 return false;
5514         apoll->double_poll = NULL;
5515
5516         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5517         req->apoll = apoll;
5518
5519         mask = 0;
5520         if (def->pollin)
5521                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5522         if (def->pollout)
5523                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5524
5525         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5526         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5527             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5528                 mask &= ~POLLIN;
5529
5530         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5531
5532         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5533
5534         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5535                                         io_async_wake);
5536         if (ret || ipt.error) {
5537                 io_poll_remove_double(req);
5538                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5539                 kfree(apoll->double_poll);
5540                 kfree(apoll);
5541                 return false;
5542         }
5543         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5544         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5545                                         apoll->poll.events);
5546         return true;
5547 }
5548
5549 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5550                                  struct io_poll_iocb *poll)
5551 {
5552         bool do_complete = false;
5553
5554         spin_lock(&poll->head->lock);
5555         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5556         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5557                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5558                 do_complete = true;
5559         }
5560         spin_unlock(&poll->head->lock);
5561         hash_del(&req->hash_node);
5562         return do_complete;
5563 }
5564
5565 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5566 {
5567         bool do_complete;
5568
5569         io_poll_remove_double(req);
5570
5571         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5572                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5573         } else {
5574                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5575
5576                 /* non-poll requests have submit ref still */
5577                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5578                 if (do_complete) {
5579                         io_put_req(req);
5580                         kfree(apoll->double_poll);
5581                         kfree(apoll);
5582                 }
5583         }
5584
5585         if (do_complete) {
5586                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5587                 io_commit_cqring(req->ctx);
5588                 req_set_fail_links(req);
5589                 io_put_req_deferred(req, 1);
5590         }
5591
5592         return do_complete;
5593 }
5594
5595 /*
5596  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5597  */
5598 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5599                                struct files_struct *files)
5600 {
5601         struct hlist_node *tmp;
5602         struct io_kiocb *req;
5603         int posted = 0, i;
5604
5605         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5606         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5607                 struct hlist_head *list;
5608
5609                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5610                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5611                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5612                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5613                 }
5614         }
5615         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5616
5617         if (posted)
5618                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5619
5620         return posted != 0;
5621 }
5622
5623 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5624 {
5625         struct hlist_head *list;
5626         struct io_kiocb *req;
5627
5628         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5629         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5630                 if (sqe_addr != req->user_data)
5631                         continue;
5632                 if (io_poll_remove_one(req))
5633                         return 0;
5634                 return -EALREADY;
5635         }
5636
5637         return -ENOENT;
5638 }
5639
5640 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5641                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5642 {
5643         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5644                 return -EINVAL;
5645         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5646             sqe->poll_events)
5647                 return -EINVAL;
5648
5649         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5650         return 0;
5651 }
5652
5653 /*
5654  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5655  * and remove it if found.
5656  */
5657 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5658 {
5659         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5660         int ret;
5661
5662         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5663         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5664         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5665
5666         if (ret < 0)
5667                 req_set_fail_links(req);
5668         io_req_complete(req, ret);
5669         return 0;
5670 }
5671
5672 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5673                         void *key)
5674 {
5675         struct io_kiocb *req = wait->private;
5676         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5677
5678         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5679 }
5680
5681 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5682                                struct poll_table_struct *p)
5683 {
5684         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5685
5686         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5687 }
5688
5689 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5690 {
5691         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5692         u32 events;
5693
5694         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5695                 return -EINVAL;
5696         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5697                 return -EINVAL;
5698
5699         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5700 #ifdef __BIG_ENDIAN
5701         events = swahw32(events);
5702 #endif
5703         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5704                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5705         return 0;
5706 }
5707
5708 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5709 {
5710         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5711         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5712         struct io_poll_table ipt;
5713         __poll_t mask;
5714
5715         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5716
5717         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5718                                         io_poll_wake);
5719
5720         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5721                 ipt.error = 0;
5722                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5723         }
5724         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5725
5726         if (mask) {
5727                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5728                 io_put_req(req);
5729         }
5730         return ipt.error;
5731 }
5732
5733 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5734 {
5735         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5736                                                 struct io_timeout_data, timer);
5737         struct io_kiocb *req = data->req;
5738         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5739         unsigned long flags;
5740
5741         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5742         list_del_init(&req->timeout.list);
5743         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5744                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5745
5746         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5747         io_commit_cqring(ctx);
5748         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5749
5750         io_cqring_ev_posted(ctx);
5751         req_set_fail_links(req);
5752         io_put_req(req);
5753         return HRTIMER_NORESTART;
5754 }
5755
5756 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5757                                            __u64 user_data)
5758 {
5759         struct io_timeout_data *io;
5760         struct io_kiocb *req;
5761         int ret = -ENOENT;
5762
5763         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5764                 if (user_data == req->user_data) {
5765                         ret = 0;
5766                         break;
5767                 }
5768         }
5769
5770         if (ret == -ENOENT)
5771                 return ERR_PTR(ret);
5772
5773         io = req->async_data;
5774         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5775         if (ret == -1)
5776                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5777         list_del_init(&req->timeout.list);
5778         return req;
5779 }
5780
5781 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5782 {
5783         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5784
5785         if (IS_ERR(req))
5786                 return PTR_ERR(req);
5787
5788         req_set_fail_links(req);
5789         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5790         io_put_req_deferred(req, 1);
5791         return 0;
5792 }
5793
5794 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5795                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5796 {
5797         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5798         struct io_timeout_data *data;
5799
5800         if (IS_ERR(req))
5801                 return PTR_ERR(req);
5802
5803         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5804         data = req->async_data;
5805         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5806         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5807         data->timer.function = io_timeout_fn;
5808         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5809         return 0;
5810 }
5811
5812 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5813                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5814 {
5815         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5816
5817         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5818                 return -EINVAL;
5819         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5820                 return -EINVAL;
5821         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5822                 return -EINVAL;
5823
5824         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5825         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5826         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5827                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5828                         return -EINVAL;
5829                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5830                         return -EFAULT;
5831         } else if (tr->flags) {
5832                 /* timeout removal doesn't support flags */
5833                 return -EINVAL;
5834         }
5835
5836         return 0;
5837 }
5838
5839 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5840 {
5841         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5842                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5843 }
5844
5845 /*
5846  * Remove or update an existing timeout command
5847  */
5848 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5849 {
5850         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5851         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5852         int ret;
5853
5854         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5855         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5856                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5857         else
5858                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5859                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5860
5861         io_cqring_fill_event(req, ret);
5862         io_commit_cqring(ctx);
5863         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5864         io_cqring_ev_posted(ctx);
5865         if (ret < 0)
5866                 req_set_fail_links(req);
5867         io_put_req(req);
5868         return 0;
5869 }
5870
5871 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5872                            bool is_timeout_link)
5873 {
5874         struct io_timeout_data *data;
5875         unsigned flags;
5876         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5877
5878         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5879                 return -EINVAL;
5880         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5881                 return -EINVAL;
5882         if (off && is_timeout_link)
5883                 return -EINVAL;
5884         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5885         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5886                 return -EINVAL;
5887
5888         req->timeout.off = off;
5889
5890         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5891                 return -ENOMEM;
5892
5893         data = req->async_data;
5894         data->req = req;
5895
5896         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5897                 return -EFAULT;
5898
5899         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5900         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5901         return 0;
5902 }
5903
5904 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5905 {
5906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5907         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5908         struct list_head *entry;
5909         u32 tail, off = req->timeout.off;
5910
5911         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5912
5913         /*
5914          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5915          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5916          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5917          */
5918         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5919                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5920                 goto add;
5921         }
5922
5923         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5924         req->timeout.target_seq = tail + off;
5925
5926         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5927          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5928          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5929          */
5930         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5931
5932         /*
5933          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5934          * the one we need first.
5935          */
5936         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5937                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5938                                                   timeout.list);
5939
5940                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5941                         continue;
5942                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5943                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5944                         break;
5945         }
5946 add:
5947         list_add(&req->timeout.list, entry);
5948         data->timer.function = io_timeout_fn;
5949         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5950         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5951         return 0;
5952 }
5953
5954 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5955 {
5956         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5957
5958         return req->user_data == (unsigned long) data;
5959 }
5960
5961 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5962 {
5963         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5964         int ret = 0;
5965
5966         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5967         switch (cancel_ret) {
5968         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5969                 ret = 0;
5970                 break;
5971         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5972                 ret = -EALREADY;
5973                 break;
5974         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5975                 ret = -ENOENT;
5976                 break;
5977         }
5978
5979         return ret;
5980 }
5981
5982 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5983                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5984                                      int success_ret)
5985 {
5986         unsigned long flags;
5987         int ret;
5988
5989         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5990         if (ret != -ENOENT) {
5991                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5992                 goto done;
5993         }
5994
5995         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5996         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5997         if (ret != -ENOENT)
5998                 goto done;
5999         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
6000 done:
6001         if (!ret)
6002                 ret = success_ret;
6003         io_cqring_fill_event(req, ret);
6004         io_commit_cqring(ctx);
6005         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6006         io_cqring_ev_posted(ctx);
6007
6008         if (ret < 0)
6009                 req_set_fail_links(req);
6010         io_put_req(req);
6011 }
6012
6013 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6014                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6015 {
6016         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6017                 return -EINVAL;
6018         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6019                 return -EINVAL;
6020         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
6021                 return -EINVAL;
6022
6023         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6024         return 0;
6025 }
6026
6027 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6028 {
6029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6030
6031         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
6032         return 0;
6033 }
6034
6035 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6036                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6037 {
6038         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
6039                 return -EINVAL;
6040         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6041                 return -EINVAL;
6042         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
6043                 return -EINVAL;
6044
6045         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6046         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6047         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6048                 return -EINVAL;
6049         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6050         return 0;
6051 }
6052
6053 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6054 {
6055         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6056         struct io_uring_rsrc_update up;
6057         int ret;
6058
6059         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6060                 return -EAGAIN;
6061
6062         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6063         up.data = req->rsrc_update.arg;
6064
6065         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6066         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
6067         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6068
6069         if (ret < 0)
6070                 req_set_fail_links(req);
6071         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6072         return 0;
6073 }
6074
6075 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6076 {
6077         switch (req->opcode) {
6078         case IORING_OP_NOP:
6079                 return 0;
6080         case IORING_OP_READV:
6081         case IORING_OP_READ_FIXED:
6082         case IORING_OP_READ:
6083                 return io_read_prep(req, sqe);
6084         case IORING_OP_WRITEV:
6085         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6086         case IORING_OP_WRITE:
6087                 return io_write_prep(req, sqe);
6088         case IORING_OP_POLL_ADD:
6089                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6090         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6091                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
6092         case IORING_OP_FSYNC:
6093                 return io_prep_fsync(req, sqe);
6094         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6095                 return io_prep_sfr(req, sqe);
6096         case IORING_OP_SENDMSG:
6097         case IORING_OP_SEND:
6098                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6099         case IORING_OP_RECVMSG:
6100         case IORING_OP_RECV:
6101                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6102         case IORING_OP_CONNECT:
6103                 return io_connect_prep(req, sqe);
6104         case IORING_OP_TIMEOUT:
6105                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6106         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6107                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6108         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6109                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6110         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6111                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6112         case IORING_OP_ACCEPT:
6113                 return io_accept_prep(req, sqe);
6114         case IORING_OP_FALLOCATE:
6115                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6116         case IORING_OP_OPENAT:
6117                 return io_openat_prep(req, sqe);
6118         case IORING_OP_CLOSE:
6119                 return io_close_prep(req, sqe);
6120         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6121                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6122         case IORING_OP_STATX:
6123                 return io_statx_prep(req, sqe);
6124         case IORING_OP_FADVISE:
6125                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6126         case IORING_OP_MADVISE:
6127                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6128         case IORING_OP_OPENAT2:
6129                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6130         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6131                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6132         case IORING_OP_SPLICE:
6133                 return io_splice_prep(req, sqe);
6134         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6135                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6136         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6137                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6138         case IORING_OP_TEE:
6139                 return io_tee_prep(req, sqe);
6140         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6141                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6142         case IORING_OP_RENAMEAT:
6143                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6144         case IORING_OP_UNLINKAT:
6145                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6146         }
6147
6148         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6149                         req->opcode);
6150         return-EINVAL;
6151 }
6152
6153 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6154                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6155 {
6156         if (!sqe)
6157                 return 0;
6158         if (io_alloc_async_data(req))
6159                 return -EAGAIN;
6160         return io_req_prep(req, sqe);
6161 }
6162
6163 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6164 {
6165         struct io_kiocb *pos;
6166         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6167         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6168
6169         io_for_each_link(pos, req)
6170                 nr_reqs++;
6171
6172         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6173         return total_submitted - nr_reqs;
6174 }
6175
6176 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6177 {
6178         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6179         struct io_defer_entry *de;
6180         int ret;
6181         u32 seq;
6182
6183         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6184         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6185                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6186                 return 0;
6187
6188         seq = io_get_sequence(req);
6189         /* Still a chance to pass the sequence check */
6190         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6191                 return 0;
6192
6193         if (!req->async_data) {
6194                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6195                 if (ret)
6196                         return ret;
6197         }
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         if (ret) {
6437                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6438
6439                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6440                         lock_ctx = req->ctx;
6441
6442                 /*
6443                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6444                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6445                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6446                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6447                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6448                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6449                  * it.
6450                  */
6451                 if (lock_ctx)
6452                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6453
6454                 req_set_fail_links(req);
6455                 io_req_complete(req, ret);
6456
6457                 if (lock_ctx)
6458                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6459         }
6460 }
6461
6462 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6463                                               int index)
6464 {
6465         struct fixed_rsrc_table *table;
6466
6467         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6468         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6469 }
6470
6471 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6472                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6473 {
6474         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6475         struct file *file;
6476
6477         if (fixed) {
6478                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6479                         return NULL;
6480                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6481                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6482                 io_set_resource_node(req);
6483         } else {
6484                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6485                 file = __io_file_get(state, fd);
6486         }
6487
6488         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6489                 io_req_track_inflight(req);
6490         return file;
6491 }
6492
6493 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6494 {
6495         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6496                                                 struct io_timeout_data, timer);
6497         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6498         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6499         unsigned long flags;
6500
6501         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6502         prev = req->timeout.head;
6503         req->timeout.head = NULL;
6504
6505         /*
6506          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6507          * race with the completion of the linked work.
6508          */
6509         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6510                 io_remove_next_linked(prev);
6511         else
6512                 prev = NULL;
6513         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6514
6515         if (prev) {
6516                 req_set_fail_links(prev);
6517                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6518                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6519         } else {
6520                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6521                 io_put_req_deferred(req, 1);
6522         }
6523         return HRTIMER_NORESTART;
6524 }
6525
6526 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6527 {
6528         /*
6529          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6530          * before we got a chance to setup the timer
6531          */
6532         if (req->timeout.head) {
6533                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6534
6535                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6536                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6537                                 data->mode);
6538         }
6539 }
6540
6541 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6542 {
6543         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6544
6545         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6546         __io_queue_linked_timeout(req);
6547         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6548
6549         /* drop submission reference */
6550         io_put_req(req);
6551 }
6552
6553 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6554 {
6555         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6556
6557         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6558             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6559                 return NULL;
6560
6561         nxt->timeout.head = req;
6562         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6563         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6564         return nxt;
6565 }
6566
6567 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6568 {
6569         struct io_kiocb *linked_timeout;
6570         const struct cred *old_creds = NULL;
6571         int ret;
6572
6573 again:
6574         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6575
6576         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6577             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6578             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6579                 if (old_creds)
6580                         revert_creds(old_creds);
6581                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6582                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6583                 else
6584                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6585         }
6586
6587         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6588
6589         /*
6590          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6591          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6592          */
6593         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6594                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6595                         /*
6596                          * Queued up for async execution, worker will release
6597                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6598                          */
6599                         io_queue_async_work(req);
6600                 }
6601
6602                 if (linked_timeout)
6603                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6604         } else if (likely(!ret)) {
6605                 /* drop submission reference */
6606                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6607                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6608                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6609
6610                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6611                         if (cs->nr == IO_COMPL_BATCH)
6612                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6613                         req = NULL;
6614                 } else {
6615                         req = io_put_req_find_next(req);
6616                 }
6617
6618                 if (linked_timeout)
6619                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6620
6621                 if (req) {
6622                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6623                                 goto again;
6624                         io_queue_async_work(req);
6625                 }
6626         } else {
6627                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6628                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6629                 req_set_fail_links(req);
6630                 io_put_req(req);
6631                 io_req_complete(req, ret);
6632         }
6633
6634         if (old_creds)
6635                 revert_creds(old_creds);
6636 }
6637
6638 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6639 {
6640         int ret;
6641
6642         ret = io_req_defer(req, sqe);
6643         if (ret) {
6644                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6645 fail_req:
6646                         req_set_fail_links(req);
6647                         io_put_req(req);
6648                         io_req_complete(req, ret);
6649                 }
6650         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6651                 if (!req->async_data) {
6652                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6653                         if (unlikely(ret))
6654                                 goto fail_req;
6655                 }
6656                 io_queue_async_work(req);
6657         } else {
6658                 if (sqe) {
6659                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6660                         if (unlikely(ret))
6661                                 goto fail_req;
6662                 }
6663                 __io_queue_sqe(req);
6664         }
6665 }
6666
6667 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
6668 {
6669         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6670                 io_put_req(req);
6671                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6672         } else
6673                 io_queue_sqe(req, NULL);
6674 }
6675
6676 struct io_submit_link {
6677         struct io_kiocb *head;
6678         struct io_kiocb *last;
6679 };
6680
6681 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6682                          struct io_submit_link *link)
6683 {
6684         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6685         int ret;
6686
6687         /*
6688          * If we already have a head request, queue this one for async
6689          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6690          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6691          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6692          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6693          */
6694         if (link->head) {
6695                 struct io_kiocb *head = link->head;
6696
6697                 /*
6698                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6699                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6700                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6701                  * next after the link request. The last one is done via
6702                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6703                  */
6704                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6705                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6706                         ctx->drain_next = 1;
6707                 }
6708                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6709                 if (unlikely(ret)) {
6710                         /* fail even hard links since we don't submit */
6711                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6712                         return ret;
6713                 }
6714                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6715                 link->last->link = req;
6716                 link->last = req;
6717
6718                 /* last request of a link, enqueue the link */
6719                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6720                         io_queue_link_head(head);
6721                         link->head = NULL;
6722                 }
6723         } else {
6724                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6725                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6726                         ctx->drain_next = 0;
6727                 }
6728                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6729                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6730                         if (unlikely(ret))
6731                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6732                         link->head = req;
6733                         link->last = req;
6734                 } else {
6735                         io_queue_sqe(req, sqe);
6736                 }
6737         }
6738
6739         return 0;
6740 }
6741
6742 /*
6743  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6744  */
6745 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6746                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6747 {
6748         if (state->comp.nr)
6749                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6750         if (state->plug_started)
6751                 blk_finish_plug(&state->plug);
6752         io_state_file_put(state);
6753 }
6754
6755 /*
6756  * Start submission side cache.
6757  */
6758 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6759                                   unsigned int max_ios)
6760 {
6761         state->plug_started = false;
6762         state->ios_left = max_ios;
6763 }
6764
6765 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6766 {
6767         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6768
6769         /*
6770          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6771          * since once we write the new head, the application could
6772          * write new data to them.
6773          */
6774         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6775 }
6776
6777 /*
6778  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6779  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6780  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6781  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6782  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6783  * prevent a re-load down the line.
6784  */
6785 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6786 {
6787         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6788         unsigned head;
6789
6790         /*
6791          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6792          *
6793          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6794          *    head updates.
6795          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6796          *    though the application is the one updating it.
6797          */
6798         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6799         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6800                 return &ctx->sq_sqes[head];
6801
6802         /* drop invalid entries */
6803         ctx->cached_sq_dropped++;
6804         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6805         return NULL;
6806 }
6807
6808 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6809 {
6810         ctx->cached_sq_head++;
6811 }
6812
6813 /*
6814  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6815  *
6816  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6817  */
6818 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6819                                         struct io_kiocb *req,
6820                                         unsigned int sqe_flags)
6821 {
6822         if (!ctx->restricted)
6823                 return true;
6824
6825         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6826                 return false;
6827
6828         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6829             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6830                 return false;
6831
6832         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6833                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6834                 return false;
6835
6836         return true;
6837 }
6838
6839 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6840                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6841                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6842
6843 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6844                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6845 {
6846         struct io_submit_state *state;
6847         unsigned int sqe_flags;
6848         int id, ret;
6849
6850         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6851         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6852         req->async_data = NULL;
6853         req->file = NULL;
6854         req->ctx = ctx;
6855         req->flags = 0;
6856         req->link = NULL;
6857         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6858         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6859         refcount_set(&req->refs, 2);
6860         req->task = current;
6861         req->result = 0;
6862
6863         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6864                 return -EINVAL;
6865
6866         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6867                 return -EFAULT;
6868
6869         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6870         /* enforce forwards compatibility on users */
6871         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6872                 return -EINVAL;
6873
6874         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6875                 return -EACCES;
6876
6877         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6878             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6879                 return -EOPNOTSUPP;
6880
6881         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6882         if (id) {
6883                 struct io_identity *iod;
6884
6885                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6886                 if (unlikely(!iod))
6887                         return -EINVAL;
6888                 refcount_inc(&iod->count);
6889
6890                 __io_req_init_async(req);
6891                 get_cred(iod->creds);
6892                 req->work.identity = iod;
6893                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6894         }
6895
6896         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6897         req->flags |= sqe_flags;
6898         state = &ctx->submit_state;
6899
6900         /*
6901          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6902          * is potentially a read/write to block based storage.
6903          */
6904         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6905             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6906                 blk_start_plug(&state->plug);
6907                 state->plug_started = true;
6908         }
6909
6910         ret = 0;
6911         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6912                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6913
6914                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6915                 if (unlikely(!req->file))
6916                         ret = -EBADF;
6917         }
6918
6919         state->ios_left--;
6920         return ret;
6921 }
6922
6923 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6924 {
6925         struct io_submit_link link;
6926         int i, submitted = 0;
6927
6928         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6929         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6930                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6931                         return -EBUSY;
6932         }
6933
6934         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6935         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6936
6937         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6938                 return -EAGAIN;
6939
6940         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6941         refcount_add(nr, &current->usage);
6942
6943         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6944         link.head = NULL;
6945
6946         for (i = 0; i < nr; i++) {
6947                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6948                 struct io_kiocb *req;
6949                 int err;
6950
6951                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6952                 if (unlikely(!sqe)) {
6953                         io_consume_sqe(ctx);
6954                         break;
6955                 }
6956                 req = io_alloc_req(ctx);
6957                 if (unlikely(!req)) {
6958                         if (!submitted)
6959                                 submitted = -EAGAIN;
6960                         break;
6961                 }
6962                 io_consume_sqe(ctx);
6963                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6964                 submitted++;
6965
6966                 err = io_init_req(ctx, req, sqe);
6967                 if (unlikely(err)) {
6968 fail_req:
6969                         io_put_req(req);
6970                         io_req_complete(req, err);
6971                         break;
6972                 }
6973
6974                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6975                                         true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6976                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link);
6977                 if (err)
6978                         goto fail_req;
6979         }
6980
6981         if (unlikely(submitted != nr)) {
6982                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6983                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6984                 int unused = nr - ref_used;
6985
6986                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6987                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6988                 put_task_struct_many(current, unused);
6989         }
6990         if (link.head)
6991                 io_queue_link_head(link.head);
6992         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6993
6994          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6995         io_commit_sqring(ctx);
6996
6997         return submitted;
6998 }
6999
7000 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7001 {
7002         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7003         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7004         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
7005         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7006 }
7007
7008 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7009 {
7010         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7011         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
7012         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7013 }
7014
7015 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7016 {
7017         unsigned int to_submit;
7018         int ret = 0;
7019
7020         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7021         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7022         if (cap_entries && to_submit > 8)
7023                 to_submit = 8;
7024
7025         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7026                 unsigned nr_events = 0;
7027
7028                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7029                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7030                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7031
7032                 if (to_submit && !ctx->sqo_dead &&
7033                     likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
7034                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7035                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7036         }
7037
7038         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7039                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7040
7041         return ret;
7042 }
7043
7044 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7045 {
7046         struct io_ring_ctx *ctx;
7047         unsigned sq_thread_idle = 0;
7048
7049         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7050                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
7051                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
7052         }
7053
7054         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7055 }
7056
7057 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
7058 {
7059         struct io_ring_ctx *ctx;
7060
7061         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
7062                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
7063                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7064                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
7065         }
7066
7067         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7068 }
7069
7070 static int io_sq_thread(void *data)
7071 {
7072         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
7073         struct files_struct *old_files = current->files;
7074         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
7075         const struct cred *old_cred = NULL;
7076         struct io_sq_data *sqd = data;
7077         struct io_ring_ctx *ctx;
7078         unsigned long timeout = 0;
7079         DEFINE_WAIT(wait);
7080
7081         task_lock(current);
7082         current->files = NULL;
7083         current->nsproxy = NULL;
7084         task_unlock(current);
7085
7086         while (!kthread_should_stop()) {
7087                 int ret;
7088                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
7089
7090                 /*
7091                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
7092                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
7093                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
7094                  */
7095                 if (kthread_should_park()) {
7096                         kthread_parkme();
7097                         /*
7098                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
7099                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
7100                          * to be stopped, so here needs to have a check.
7101                          */
7102                         if (kthread_should_stop())
7103                                 break;
7104                 }
7105
7106                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
7107                         io_sqd_init_new(sqd);
7108                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7109                 }
7110
7111                 sqt_spin = false;
7112                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7113                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7114                         if (current->cred != ctx->creds) {
7115                                 if (old_cred)
7116                                         revert_creds(old_cred);
7117                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7118                         }
7119                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7120 #ifdef CONFIG_AUDIT
7121                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7122                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7123 #endif
7124
7125                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7126                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7127                                 sqt_spin = true;
7128
7129                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7130                 }
7131
7132                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7133                         io_run_task_work();
7134                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7135                         cond_resched();
7136                         if (sqt_spin)
7137                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7138                         continue;
7139                 }
7140
7141                 needs_sched = true;
7142                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7143                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7144                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7145                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7146                                 needs_sched = false;
7147                                 break;
7148                         }
7149                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7150                                 needs_sched = false;
7151                                 break;
7152                         }
7153                 }
7154
7155                 if (needs_sched && !kthread_should_park()) {
7156                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7157                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7158
7159                         schedule();
7160                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7161                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7162                 }
7163
7164                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7165                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7166         }
7167
7168         io_run_task_work();
7169         io_sq_thread_drop_mm_files();
7170
7171         if (cur_css)
7172                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7173         if (old_cred)
7174                 revert_creds(old_cred);
7175
7176         task_lock(current);
7177         current->files = old_files;
7178         current->nsproxy = old_nsproxy;
7179         task_unlock(current);
7180
7181         kthread_parkme();
7182
7183         return 0;
7184 }
7185
7186 struct io_wait_queue {
7187         struct wait_queue_entry wq;
7188         struct io_ring_ctx *ctx;
7189         unsigned to_wait;
7190         unsigned nr_timeouts;
7191 };
7192
7193 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7194 {
7195         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7196
7197         /*
7198          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7199          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7200          * regardless of event count.
7201          */
7202         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
7203                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7204 }
7205
7206 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7207                             int wake_flags, void *key)
7208 {
7209         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7210                                                         wq);
7211
7212         /*
7213          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7214          * the task, and the next invocation will do it.
7215          */
7216         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
7217                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7218         return -1;
7219 }
7220
7221 static int io_run_task_work_sig(void)
7222 {
7223         if (io_run_task_work())
7224                 return 1;
7225         if (!signal_pending(current))
7226                 return 0;
7227         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7228                 return -ERESTARTSYS;
7229         return -EINTR;
7230 }
7231
7232 /* when returns >0, the caller should retry */
7233 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7234                                           struct io_wait_queue *iowq,
7235                                           signed long *timeout)
7236 {
7237         int ret;
7238
7239         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7240         ret = io_run_task_work_sig();
7241         if (ret || io_should_wake(iowq))
7242                 return ret;
7243         /* let the caller flush overflows, retry */
7244         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
7245                 return 1;
7246
7247         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7248         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7249 }
7250
7251 /*
7252  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7253  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7254  */
7255 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7256                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7257                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7258 {
7259         struct io_wait_queue iowq = {
7260                 .wq = {
7261                         .private        = current,
7262                         .func           = io_wake_function,
7263                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7264                 },
7265                 .ctx            = ctx,
7266                 .to_wait        = min_events,
7267         };
7268         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7269         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7270         int ret;
7271
7272         do {
7273                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7274                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7275                         return 0;
7276                 if (!io_run_task_work())
7277                         break;
7278         } while (1);
7279
7280         if (sig) {
7281 #ifdef CONFIG_COMPAT
7282                 if (in_compat_syscall())
7283                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7284                                                       sigsz);
7285                 else
7286 #endif
7287                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7288
7289                 if (ret)
7290                         return ret;
7291         }
7292
7293         if (uts) {
7294                 struct timespec64 ts;
7295
7296                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7297                         return -EFAULT;
7298                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7299         }
7300
7301         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7302         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7303         do {
7304                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7305                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7306                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7307                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7308                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7309         } while (ret > 0);
7310
7311         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7312
7313         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7314 }
7315
7316 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7317 {
7318 #if defined(CONFIG_UNIX)
7319         if (ctx->ring_sock) {
7320                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7321                 struct sk_buff *skb;
7322
7323                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7324                         kfree_skb(skb);
7325         }
7326 #else
7327         int i;
7328
7329         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7330                 struct file *file;
7331
7332                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7333                 if (file)
7334                         fput(file);
7335         }
7336 #endif
7337 }
7338
7339 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7340 {
7341         struct fixed_rsrc_data *data;
7342
7343         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
7344         complete(&data->done);
7345 }
7346
7347 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7348 {
7349         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7350 }
7351
7352 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7353 {
7354         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7355 }
7356
7357 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7358                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7359                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7360 {
7361         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7362         rsrc_data->node = ref_node;
7363         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7364         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7365         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7366 }
7367
7368 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7369                                struct io_ring_ctx *ctx,
7370                                struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node)
7371 {
7372         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7373         int ret;
7374
7375         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7376         ref_node = data->node;
7377         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7378         if (ref_node)
7379                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7380
7381         percpu_ref_kill(&data->refs);
7382
7383         /* wait for all refs nodes to complete */
7384         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7385         do {
7386                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7387                 if (!ret)
7388                         break;
7389                 ret = io_run_task_work_sig();
7390                 if (ret < 0) {
7391                         percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7392                         reinit_completion(&data->done);
7393                         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7394                         return ret;
7395                 }
7396         } while (1);
7397
7398         destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7399         return 0;
7400 }
7401
7402 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7403 {
7404         struct fixed_rsrc_data *data;
7405
7406         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7407         if (!data)
7408                 return NULL;
7409
7410         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7411                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7412                 kfree(data);
7413                 return NULL;
7414         }
7415         data->ctx = ctx;
7416         init_completion(&data->done);
7417         return data;
7418 }
7419
7420 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7421 {
7422         percpu_ref_exit(&data->refs);
7423         kfree(data->table);
7424         kfree(data);
7425 }
7426
7427 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7428 {
7429         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7430         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7431         unsigned nr_tables, i;
7432         int ret;
7433
7434         if (!data)
7435                 return -ENXIO;
7436         backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7437         if (!backup_node)
7438                 return -ENOMEM;
7439         init_fixed_file_ref_node(ctx, backup_node);
7440
7441         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, backup_node);
7442         if (ret)
7443                 return ret;
7444
7445         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7446         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7447         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7448                 kfree(data->table[i].files);
7449         free_fixed_rsrc_data(data);
7450         ctx->file_data = NULL;
7451         ctx->nr_user_files = 0;
7452         return 0;
7453 }
7454
7455 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7456 {
7457         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7458                 /*
7459                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7460                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7461                  * set to a single CPU.
7462                  */
7463                 if (sqd->thread) {
7464                         kthread_park(sqd->thread);
7465                         kthread_stop(sqd->thread);
7466                 }
7467
7468                 kfree(sqd);
7469         }
7470 }
7471
7472 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7473 {
7474         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7475         struct io_sq_data *sqd;
7476         struct fd f;
7477
7478         f = fdget(p->wq_fd);
7479         if (!f.file)
7480                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7481         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7482                 fdput(f);
7483                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7484         }
7485
7486         ctx_attach = f.file->private_data;
7487         sqd = ctx_attach->sq_data;
7488         if (!sqd) {
7489                 fdput(f);
7490                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7491         }
7492
7493         refcount_inc(&sqd->refs);
7494         fdput(f);
7495         return sqd;
7496 }
7497
7498 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7499 {
7500         struct io_sq_data *sqd;
7501
7502         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7503                 return io_attach_sq_data(p);
7504
7505         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7506         if (!sqd)
7507                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7508
7509         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7510         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7511         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7512         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7513         mutex_init(&sqd->lock);
7514         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7515         return sqd;
7516 }
7517
7518 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7519         __releases(&sqd->lock)
7520 {
7521         if (!sqd->thread)
7522                 return;
7523         kthread_unpark(sqd->thread);
7524         mutex_unlock(&sqd->lock);
7525 }
7526
7527 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7528         __acquires(&sqd->lock)
7529 {
7530         if (!sqd->thread)
7531                 return;
7532         mutex_lock(&sqd->lock);
7533         kthread_park(sqd->thread);
7534 }
7535
7536 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7537 {
7538         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7539
7540         if (sqd) {
7541                 if (sqd->thread) {
7542                         /*
7543                          * We may arrive here from the error branch in
7544                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7545                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7546                          * sure the wait will complete.
7547                          */
7548                         wake_up_process(sqd->thread);
7549                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7550
7551                         io_sq_thread_park(sqd);
7552                 }
7553
7554                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7555                 list_del(&ctx->sqd_list);
7556                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7557                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7558
7559                 if (sqd->thread)
7560                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7561
7562                 io_put_sq_data(sqd);
7563                 ctx->sq_data = NULL;
7564         }
7565 }
7566
7567 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7568 {
7569         io_sq_thread_stop(ctx);
7570
7571         if (ctx->io_wq) {
7572                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7573                 ctx->io_wq = NULL;
7574         }
7575 }
7576
7577 #if defined(CONFIG_UNIX)
7578 /*
7579  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7580  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7581  * loops in the file referencing.
7582  */
7583 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7584 {
7585         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7586         struct scm_fp_list *fpl;
7587         struct sk_buff *skb;
7588         int i, nr_files;
7589
7590         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7591         if (!fpl)
7592                 return -ENOMEM;
7593
7594         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7595         if (!skb) {
7596                 kfree(fpl);
7597                 return -ENOMEM;
7598         }
7599
7600         skb->sk = sk;
7601
7602         nr_files = 0;
7603         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7604         for (i = 0; i < nr; i++) {
7605                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7606
7607                 if (!file)
7608                         continue;
7609                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7610                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7611                 nr_files++;
7612         }
7613
7614         if (nr_files) {
7615                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7616                 fpl->count = nr_files;
7617                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7618                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7619                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7620                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7621
7622                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7623                         fput(fpl->fp[i]);
7624         } else {
7625                 kfree_skb(skb);
7626                 kfree(fpl);
7627         }
7628
7629         return 0;
7630 }
7631
7632 /*
7633  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7634  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7635  * garbage collection to take care of this problem for us.
7636  */
7637 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7638 {
7639         unsigned left, total;
7640         int ret = 0;
7641
7642         total = 0;
7643         left = ctx->nr_user_files;
7644         while (left) {
7645                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7646
7647                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7648                 if (ret)
7649                         break;
7650                 left -= this_files;
7651                 total += this_files;
7652         }
7653
7654         if (!ret)
7655                 return 0;
7656
7657         while (total < ctx->nr_user_files) {
7658                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7659
7660                 if (file)
7661                         fput(file);
7662                 total++;
7663         }
7664
7665         return ret;
7666 }
7667 #else
7668 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7669 {
7670         return 0;
7671 }
7672 #endif
7673
7674 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7675                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7676 {
7677         int i;
7678
7679         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7680                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7681                 unsigned this_files;
7682
7683                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7684                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7685                                         GFP_KERNEL);
7686                 if (!table->files)
7687                         break;
7688                 nr_files -= this_files;
7689         }
7690
7691         if (i == nr_tables)
7692                 return 0;
7693
7694         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7695                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7696                 kfree(table->files);
7697         }
7698         return 1;
7699 }
7700
7701 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7702 {
7703         struct file *file = prsrc->file;
7704 #if defined(CONFIG_UNIX)
7705         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7706         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7707         struct sk_buff *skb;
7708         int i;
7709
7710         __skb_queue_head_init(&list);
7711
7712         /*
7713          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7714          * remove this entry and rearrange the file array.
7715          */
7716         skb = skb_dequeue(head);
7717         while (skb) {
7718                 struct scm_fp_list *fp;
7719
7720                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7721                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7722                         int left;
7723
7724                         if (fp->fp[i] != file)
7725                                 continue;
7726
7727                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7728                         left = fp->count - 1 - i;
7729                         if (left) {
7730                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7731                                                 left * sizeof(struct file *));
7732                         }
7733                         fp->count--;
7734                         if (!fp->count) {
7735                                 kfree_skb(skb);
7736                                 skb = NULL;
7737                         } else {
7738                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7739                         }
7740                         fput(file);
7741                         file = NULL;
7742                         break;
7743                 }
7744
7745                 if (!file)
7746                         break;
7747
7748                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7749
7750                 skb = skb_dequeue(head);
7751         }
7752
7753         if (skb_peek(&list)) {
7754                 spin_lock_irq(&head->lock);
7755                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7756                         __skb_queue_tail(head, skb);
7757                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7758         }
7759 #else
7760         fput(file);
7761 #endif
7762 }
7763
7764 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7765 {
7766         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7767         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7768         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7769
7770         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7771                 list_del(&prsrc->list);
7772                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7773                 kfree(prsrc);
7774         }
7775
7776         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7777         kfree(ref_node);
7778         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7779 }
7780
7781 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7782 {
7783         struct io_ring_ctx *ctx;
7784         struct llist_node *node;
7785
7786         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7787         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7788
7789         while (node) {
7790                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7791                 struct llist_node *next = node->next;
7792
7793                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7794                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7795                 node = next;
7796         }
7797 }
7798
7799 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7800                                         unsigned i)
7801 {
7802         struct fixed_rsrc_table *table;
7803
7804         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7805         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7806 }
7807
7808 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7809 {
7810         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7811         struct fixed_rsrc_data *data;
7812         struct io_ring_ctx *ctx;
7813         bool first_add = false;
7814         int delay = HZ;
7815
7816         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7817         data = ref_node->rsrc_data;
7818         ctx = data->ctx;
7819
7820         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7821         ref_node->done = true;
7822
7823         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7824                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7825                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7826                 /* recycle ref nodes in order */
7827                 if (!ref_node->done)
7828                         break;
7829                 list_del(&ref_node->node);
7830                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7831         }
7832         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7833
7834         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7835                 delay = 0;
7836
7837         if (!delay)
7838                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7839         else if (first_add)
7840                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7841 }
7842
7843 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7844                         struct io_ring_ctx *ctx)
7845 {
7846         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7847
7848         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7849         if (!ref_node)
7850                 return NULL;
7851
7852         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7853                             0, GFP_KERNEL)) {
7854                 kfree(ref_node);
7855                 return NULL;
7856         }
7857         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7858         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7859         ref_node->done = false;
7860         return ref_node;
7861 }
7862
7863 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7864                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7865 {
7866         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7867         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7868 }
7869
7870 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7871 {
7872         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7873         kfree(ref_node);
7874 }
7875
7876
7877 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7878                                  unsigned nr_args)
7879 {
7880         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7881         unsigned nr_tables, i;
7882         struct file *file;
7883         int fd, ret = -ENOMEM;
7884         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7885         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7886
7887         if (ctx->file_data)
7888                 return -EBUSY;
7889         if (!nr_args)
7890                 return -EINVAL;
7891         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7892                 return -EMFILE;
7893
7894         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7895         if (!file_data)
7896                 return -ENOMEM;
7897         ctx->file_data = file_data;
7898
7899         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7900         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7901                                    GFP_KERNEL);
7902         if (!file_data->table)
7903                 goto out_free;
7904
7905         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7906                 goto out_free;
7907
7908         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7909                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7910                         ret = -EFAULT;
7911                         goto out_fput;
7912                 }
7913                 /* allow sparse sets */
7914                 if (fd == -1)
7915                         continue;
7916
7917                 file = fget(fd);
7918                 ret = -EBADF;
7919                 if (!file)
7920                         goto out_fput;
7921
7922                 /*
7923                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7924                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7925                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7926                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7927                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7928                  */
7929                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7930                         fput(file);
7931                         goto out_fput;
7932                 }
7933                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7934         }
7935
7936         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7937         if (ret) {
7938                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7939                 return ret;
7940         }
7941
7942         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7943         if (!ref_node) {
7944                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7945                 return -ENOMEM;
7946         }
7947         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7948
7949         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7950         return ret;
7951 out_fput:
7952         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7953                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7954                 if (file)
7955                         fput(file);
7956         }
7957         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7958                 kfree(file_data->table[i].files);
7959         ctx->nr_user_files = 0;
7960 out_free:
7961         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7962         ctx->file_data = NULL;
7963         return ret;
7964 }
7965
7966 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7967                                 int index)
7968 {
7969 #if defined(CONFIG_UNIX)
7970         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7971         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7972         struct sk_buff *skb;
7973
7974         /*
7975          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7976          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7977          * and filling it in.
7978          */
7979         spin_lock_irq(&head->lock);
7980         skb = skb_peek(head);
7981         if (skb) {
7982                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7983
7984                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7985                         __skb_unlink(skb, head);
7986                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7987                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7988                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7989                         fpl->count++;
7990                         spin_lock_irq(&head->lock);
7991                         __skb_queue_head(head, skb);
7992                 } else {
7993                         skb = NULL;
7994                 }
7995         }
7996         spin_unlock_irq(&head->lock);
7997
7998         if (skb) {
7999                 fput(file);
8000                 return 0;
8001         }
8002
8003         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8004 #else
8005         return 0;
8006 #endif
8007 }
8008
8009 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
8010 {
8011         struct io_rsrc_put *prsrc;
8012         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
8013
8014         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8015         if (!prsrc)
8016                 return -ENOMEM;
8017
8018         prsrc->rsrc = rsrc;
8019         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
8020
8021         return 0;
8022 }
8023
8024 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
8025                                         struct file *file)
8026 {
8027         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
8028 }
8029
8030 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8031                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
8032                                  unsigned nr_args)
8033 {
8034         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8035         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
8036         struct file *file, **file_slot;
8037         __s32 __user *fds;
8038         int fd, i, err;
8039         __u32 done;
8040         bool needs_switch = false;
8041
8042         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
8043                 return -EOVERFLOW;
8044         if (done > ctx->nr_user_files)
8045                 return -EINVAL;
8046
8047         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
8048         if (!ref_node)
8049                 return -ENOMEM;
8050         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
8051
8052         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8053         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8054                 err = 0;
8055                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8056                         err = -EFAULT;
8057                         break;
8058                 }
8059                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8060                         continue;
8061
8062                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8063                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
8064
8065                 if (*file_slot) {
8066                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
8067                         if (err)
8068                                 break;
8069                         *file_slot = NULL;
8070                         needs_switch = true;
8071                 }
8072                 if (fd != -1) {
8073                         file = fget(fd);
8074                         if (!file) {
8075                                 err = -EBADF;
8076                                 break;
8077                         }
8078                         /*
8079                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8080                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8081                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8082                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8083                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8084                          * support regular read/write anyway.
8085                          */
8086                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8087                                 fput(file);
8088                                 err = -EBADF;
8089                                 break;
8090                         }
8091                         *file_slot = file;
8092                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8093                         if (err) {
8094                                 *file_slot = NULL;
8095                                 fput(file);
8096                                 break;
8097                         }
8098                 }
8099         }
8100
8101         if (needs_switch) {
8102                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
8103                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
8104         } else
8105                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
8106
8107         return done ? done : err;
8108 }
8109
8110 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8111                                unsigned nr_args)
8112 {
8113         struct io_uring_rsrc_update up;
8114
8115         if (!ctx->file_data)
8116                 return -ENXIO;
8117         if (!nr_args)
8118                 return -EINVAL;
8119         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
8120                 return -EFAULT;
8121         if (up.resv)
8122                 return -EINVAL;
8123
8124         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
8125 }
8126
8127 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
8128 {
8129         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8130
8131         req = io_put_req_find_next(req);
8132         return req ? &req->work : NULL;
8133 }
8134
8135 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8136                               struct io_uring_params *p)
8137 {
8138         struct io_wq_data data;
8139         struct fd f;
8140         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8141         unsigned int concurrency;
8142         int ret = 0;
8143
8144         data.user = ctx->user;
8145         data.free_work = io_free_work;
8146         data.do_work = io_wq_submit_work;
8147
8148         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
8149                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8150                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8151
8152                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
8153                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
8154                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
8155                         ctx->io_wq = NULL;
8156                 }
8157                 return ret;
8158         }
8159
8160         f = fdget(p->wq_fd);
8161         if (!f.file)
8162                 return -EBADF;
8163
8164         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8165                 ret = -EINVAL;
8166                 goto out_fput;
8167         }
8168
8169         ctx_attach = f.file->private_data;
8170         /* @io_wq is protected by holding the fd */
8171         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
8172                 ret = -EINVAL;
8173                 goto out_fput;
8174         }
8175
8176         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
8177 out_fput:
8178         fdput(f);
8179         return ret;
8180 }
8181
8182 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8183 {
8184         struct io_uring_task *tctx;
8185         int ret;
8186
8187         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8188         if (unlikely(!tctx))
8189                 return -ENOMEM;
8190
8191         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8192         if (unlikely(ret)) {
8193                 kfree(tctx);
8194                 return ret;
8195         }
8196
8197         xa_init(&tctx->xa);
8198         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8199         tctx->last = NULL;
8200         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8201         tctx->sqpoll = false;
8202         io_init_identity(&tctx->__identity);
8203         tctx->identity = &tctx->__identity;
8204         task->io_uring = tctx;
8205         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8206         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8207         tctx->task_state = 0;
8208         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8209         return 0;
8210 }
8211
8212 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8213 {
8214         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8215
8216         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8217         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8218         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8219                 kfree(tctx->identity);
8220         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8221         kfree(tctx);
8222         tsk->io_uring = NULL;
8223 }
8224
8225 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8226                                 struct io_uring_params *p)
8227 {
8228         int ret;
8229
8230         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8231                 struct io_sq_data *sqd;
8232
8233                 ret = -EPERM;
8234                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8235                         goto err;
8236
8237                 sqd = io_get_sq_data(p);
8238                 if (IS_ERR(sqd)) {
8239                         ret = PTR_ERR(sqd);
8240                         goto err;
8241                 }
8242
8243                 ctx->sq_data = sqd;
8244                 io_sq_thread_park(sqd);
8245                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8246                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8247                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8248                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8249
8250                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8251                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8252                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8253
8254                 if (sqd->thread)
8255                         goto done;
8256
8257                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8258                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8259
8260                         ret = -EINVAL;
8261                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8262                                 goto err;
8263                         if (!cpu_online(cpu))
8264                                 goto err;
8265
8266                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8267                                                         cpu, "io_uring-sq");
8268                 } else {
8269                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8270                                                         "io_uring-sq");
8271                 }
8272                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8273                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8274                         sqd->thread = NULL;
8275                         goto err;
8276                 }
8277                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8278                 if (ret)
8279                         goto err;
8280         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8281                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8282                 ret = -EINVAL;
8283                 goto err;
8284         }
8285
8286 done:
8287         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8288         if (ret)
8289                 goto err;
8290
8291         return 0;
8292 err:
8293         io_finish_async(ctx);
8294         return ret;
8295 }
8296
8297 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8298 {
8299         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8300
8301         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8302                 wake_up_process(sqd->thread);
8303 }
8304
8305 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8306                                       unsigned long nr_pages)
8307 {
8308         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8309 }
8310
8311 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8312                                    unsigned long nr_pages)
8313 {
8314         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8315
8316         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8317         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8318
8319         do {
8320                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8321                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8322                 if (new_pages > page_limit)
8323                         return -ENOMEM;
8324         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8325                                         new_pages) != cur_pages);
8326
8327         return 0;
8328 }
8329
8330 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8331 {
8332         if (ctx->limit_mem)
8333                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8334
8335         if (ctx->mm_account)
8336                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8337 }
8338
8339 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8340 {
8341         int ret;
8342
8343         if (ctx->limit_mem) {
8344                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8345                 if (ret)
8346                         return ret;
8347         }
8348
8349         if (ctx->mm_account)
8350                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8351
8352         return 0;
8353 }
8354
8355 static void io_mem_free(void *ptr)
8356 {
8357         struct page *page;
8358
8359         if (!ptr)
8360                 return;
8361
8362         page = virt_to_head_page(ptr);
8363         if (put_page_testzero(page))
8364                 free_compound_page(page);
8365 }
8366
8367 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8368 {
8369         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8370                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8371
8372         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8373 }
8374
8375 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8376                                 size_t *sq_offset)
8377 {
8378         struct io_rings *rings;
8379         size_t off, sq_array_size;
8380
8381         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8382         if (off == SIZE_MAX)
8383                 return SIZE_MAX;
8384
8385 #ifdef CONFIG_SMP
8386         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8387         if (off == 0)
8388                 return SIZE_MAX;
8389 #endif
8390
8391         if (sq_offset)
8392                 *sq_offset = off;
8393
8394         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8395         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8396                 return SIZE_MAX;
8397
8398         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8399                 return SIZE_MAX;
8400
8401         return off;
8402 }
8403
8404 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8405 {
8406         int i, j;
8407
8408         if (!ctx->user_bufs)
8409                 return -ENXIO;
8410
8411         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8412                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8413
8414                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8415                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8416
8417                 if (imu->acct_pages)
8418                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8419                 kvfree(imu->bvec);
8420                 imu->nr_bvecs = 0;
8421         }
8422
8423         kfree(ctx->user_bufs);
8424         ctx->user_bufs = NULL;
8425         ctx->nr_user_bufs = 0;
8426         return 0;
8427 }
8428
8429 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8430                        void __user *arg, unsigned index)
8431 {
8432         struct iovec __user *src;
8433
8434 #ifdef CONFIG_COMPAT
8435         if (ctx->compat) {
8436                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8437                 struct compat_iovec ciov;
8438
8439                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8440                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8441                         return -EFAULT;
8442
8443                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8444                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8445                 return 0;
8446         }
8447 #endif
8448         src = (struct iovec __user *) arg;
8449         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8450                 return -EFAULT;
8451         return 0;
8452 }
8453
8454 /*
8455  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8456  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8457  * match that one.
8458  *
8459  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8460  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8461  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8462  */
8463 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8464                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8465 {
8466         int i, j;
8467
8468         /* check current page array */
8469         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8470                 if (!PageCompound(pages[i]))
8471                         continue;
8472                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8473                         return true;
8474         }
8475
8476         /* check previously registered pages */
8477         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8478                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8479
8480                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8481                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8482                                 continue;
8483                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8484                                 return true;
8485                 }
8486         }
8487
8488         return false;
8489 }
8490
8491 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8492                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8493                                  struct page **last_hpage)
8494 {
8495         int i, ret;
8496
8497         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8498                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8499                         imu->acct_pages++;
8500                 } else {
8501                         struct page *hpage;
8502
8503                         hpage = compound_head(pages[i]);
8504                         if (hpage == *last_hpage)
8505                                 continue;
8506                         *last_hpage = hpage;
8507                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8508                                 continue;
8509                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8510                 }
8511         }
8512
8513         if (!imu->acct_pages)
8514                 return 0;
8515
8516         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8517         if (ret)
8518                 imu->acct_pages = 0;
8519         return ret;
8520 }
8521
8522 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8523                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8524                                   struct page **last_hpage)
8525 {
8526         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8527         struct page **pages = NULL;
8528         unsigned long off, start, end, ubuf;
8529         size_t size;
8530         int ret, pret, nr_pages, i;
8531
8532         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8533         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8534         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8535         nr_pages = end - start;
8536
8537         ret = -ENOMEM;
8538
8539         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8540         if (!pages)
8541                 goto done;
8542
8543         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8544                               GFP_KERNEL);
8545         if (!vmas)
8546                 goto done;
8547
8548         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8549                                    GFP_KERNEL);
8550         if (!imu->bvec)
8551                 goto done;
8552
8553         ret = 0;
8554         mmap_read_lock(current->mm);
8555         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8556                               pages, vmas);
8557         if (pret == nr_pages) {
8558                 /* don't support file backed memory */
8559                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8560                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8561
8562                         if (vma->vm_file &&
8563                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8564                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8565                                 break;
8566                         }
8567                 }
8568         } else {
8569                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8570         }
8571         mmap_read_unlock(current->mm);
8572         if (ret) {
8573                 /*
8574                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8575                  * release any pages we did get
8576                  */
8577                 if (pret > 0)
8578                         unpin_user_pages(pages, pret);
8579                 kvfree(imu->bvec);
8580                 goto done;
8581         }
8582
8583         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8584         if (ret) {
8585                 unpin_user_pages(pages, pret);
8586                 kvfree(imu->bvec);
8587                 goto done;
8588         }
8589
8590         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8591         size = iov->iov_len;
8592         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8593                 size_t vec_len;
8594
8595                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8596                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8597                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8598                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8599                 off = 0;
8600                 size -= vec_len;
8601         }
8602         /* store original address for later verification */
8603         imu->ubuf = ubuf;
8604         imu->len = iov->iov_len;
8605         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8606         ret = 0;
8607 done:
8608         kvfree(pages);
8609         kvfree(vmas);
8610         return ret;
8611 }
8612
8613 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8614 {
8615         if (ctx->user_bufs)
8616                 return -EBUSY;
8617         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8618                 return -EINVAL;
8619
8620         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8621                                         GFP_KERNEL);
8622         if (!ctx->user_bufs)
8623                 return -ENOMEM;
8624
8625         return 0;
8626 }
8627
8628 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8629 {
8630         /*
8631          * Don't impose further limits on the size and buffer
8632          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8633          * submitted if they are wrong.
8634          */
8635         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8636                 return -EFAULT;
8637
8638         /* arbitrary limit, but we need something */
8639         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8640                 return -EFAULT;
8641
8642         return 0;
8643 }
8644
8645 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8646                                    unsigned int nr_args)
8647 {
8648         int i, ret;
8649         struct iovec iov;
8650         struct page *last_hpage = NULL;
8651
8652         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8653         if (ret)
8654                 return ret;
8655
8656         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8657                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8658
8659                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8660                 if (ret)
8661                         break;
8662
8663                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8664                 if (ret)
8665                         break;
8666
8667                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8668                 if (ret)
8669                         break;
8670
8671                 ctx->nr_user_bufs++;
8672         }
8673
8674         if (ret)
8675                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8676
8677         return ret;
8678 }
8679
8680 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8681 {
8682         __s32 __user *fds = arg;
8683         int fd;
8684
8685         if (ctx->cq_ev_fd)
8686                 return -EBUSY;
8687
8688         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8689                 return -EFAULT;
8690
8691         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8692         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8693                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8694                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8695                 return ret;
8696         }
8697
8698         return 0;
8699 }
8700
8701 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8702 {
8703         if (ctx->cq_ev_fd) {
8704                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8705                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8706                 return 0;
8707         }
8708
8709         return -ENXIO;
8710 }
8711
8712 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8713 {
8714         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8715         struct io_buffer *buf = p;
8716
8717         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8718         return 0;
8719 }
8720
8721 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8722 {
8723         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8724         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8725 }
8726
8727 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
8728 {
8729         while (!list_empty(list)) {
8730                 struct io_kiocb *req;
8731
8732                 req = list_first_entry(list, struct io_kiocb, compl.list);
8733                 list_del(&req->compl.list);
8734                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8735         }
8736 }
8737
8738 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8739 {
8740         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8741
8742         io_finish_async(ctx);
8743         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8744
8745         if (ctx->sqo_task) {
8746                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8747                 ctx->sqo_task = NULL;
8748                 mmdrop(ctx->mm_account);
8749                 ctx->mm_account = NULL;
8750         }
8751
8752         if (submit_state->free_reqs)
8753                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8754                                      submit_state->reqs);
8755
8756 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8757         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8758                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8759 #endif
8760
8761         io_sqe_files_unregister(ctx);
8762         io_eventfd_unregister(ctx);
8763         io_destroy_buffers(ctx);
8764         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8765
8766 #if defined(CONFIG_UNIX)
8767         if (ctx->ring_sock) {
8768                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8769                 sock_release(ctx->ring_sock);
8770         }
8771 #endif
8772
8773         io_mem_free(ctx->rings);
8774         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8775
8776         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8777         free_uid(ctx->user);
8778         put_cred(ctx->creds);
8779         kfree(ctx->cancel_hash);
8780         io_req_cache_free(&ctx->submit_state.comp.free_list);
8781         io_req_cache_free(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
8782         kfree(ctx);
8783 }
8784
8785 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8786 {
8787         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8788         __poll_t mask = 0;
8789
8790         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8791         /*
8792          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8793          * io_commit_cqring
8794          */
8795         smp_rmb();
8796         if (!io_sqring_full(ctx))
8797                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8798
8799         /*
8800          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8801          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8802          *      CPU0                    CPU1
8803          *      ----                    ----
8804          * lock(&ctx->uring_lock);
8805          *                              lock(&ep->mtx);
8806          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8807          * lock(&ep->mtx);
8808          *
8809          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8810          * pushs them to do the flush.
8811          */
8812         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8813                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8814
8815         return mask;
8816 }
8817
8818 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8819 {
8820         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8821
8822         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8823 }
8824
8825 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8826 {
8827         struct io_identity *iod;
8828
8829         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8830         if (iod) {
8831                 put_cred(iod->creds);
8832                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8833                         kfree(iod);
8834                 return 0;
8835         }
8836
8837         return -EINVAL;
8838 }
8839
8840 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8841 {
8842         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8843
8844         io_unregister_personality(ctx, id);
8845         return 0;
8846 }
8847
8848 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8849 {
8850         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8851                                                exit_work);
8852
8853         /*
8854          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8855          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8856          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8857          * as nobody else will be looking for them.
8858          */
8859         do {
8860                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8861         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8862         io_ring_ctx_free(ctx);
8863 }
8864
8865 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8866 {
8867         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8868
8869         return req->ctx == data;
8870 }
8871
8872 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8873 {
8874         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8875         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8876
8877         if (WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !ctx->sqo_dead))
8878                 ctx->sqo_dead = 1;
8879
8880         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8881         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8882         if (ctx->rings)
8883                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8884         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8885         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8886
8887         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8888         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8889
8890         if (ctx->io_wq)
8891                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8892
8893         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8894         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8895
8896         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8897         /*
8898          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8899          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8900          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8901          * over using system_wq.
8902          */
8903         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8904 }
8905
8906 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8907 {
8908         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8909
8910         file->private_data = NULL;
8911         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8912         return 0;
8913 }
8914
8915 struct io_task_cancel {
8916         struct task_struct *task;
8917         struct files_struct *files;
8918 };
8919
8920 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8921 {
8922         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8923         struct io_task_cancel *cancel = data;
8924         bool ret;
8925
8926         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8927                 unsigned long flags;
8928                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8929
8930                 /* protect against races with linked timeouts */
8931                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8932                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8933                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8934         } else {
8935                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8936         }
8937         return ret;
8938 }
8939
8940 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8941                                   struct task_struct *task,
8942                                   struct files_struct *files)
8943 {
8944         struct io_defer_entry *de = NULL;
8945         LIST_HEAD(list);
8946
8947         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8948         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8949                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8950                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8951                         break;
8952                 }
8953         }
8954         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8955
8956         while (!list_empty(&list)) {
8957                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8958                 list_del_init(&de->list);
8959                 req_set_fail_links(de->req);
8960                 io_put_req(de->req);
8961                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8962                 kfree(de);
8963         }
8964 }
8965
8966 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8967                                          struct task_struct *task,
8968                                          struct files_struct *files)
8969 {
8970         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8971
8972         while (1) {
8973                 enum io_wq_cancel cret;
8974                 bool ret = false;
8975
8976                 if (ctx->io_wq) {
8977                         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8978                                                &cancel, true);
8979                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8980                 }
8981
8982                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8983                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) {
8984                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8985                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8986                                 ret = true;
8987                         }
8988                 }
8989
8990                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8991                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8992                 ret |= io_run_task_work();
8993                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8994                 if (!ret)
8995                         break;
8996                 cond_resched();
8997         }
8998 }
8999
9000 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
9001                                    struct task_struct *task,
9002                                    struct files_struct *files)
9003 {
9004         struct io_kiocb *req;
9005         int cnt = 0;
9006
9007         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
9008         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
9009                 cnt += io_match_task(req, task, files);
9010         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
9011         return cnt;
9012 }
9013
9014 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9015                                   struct task_struct *task,
9016                                   struct files_struct *files)
9017 {
9018         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
9019                 DEFINE_WAIT(wait);
9020                 int inflight;
9021
9022                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
9023                 if (!inflight)
9024                         break;
9025
9026                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
9027
9028                 if (ctx->sq_data)
9029                         io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
9030                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
9031                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9032                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
9033                         schedule();
9034                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
9035                 if (ctx->sq_data)
9036                         io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
9037         }
9038 }
9039
9040 static void io_disable_sqo_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
9041 {
9042         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9043         ctx->sqo_dead = 1;
9044         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9045
9046         /* make sure callers enter the ring to get error */
9047         if (ctx->rings)
9048                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
9049 }
9050
9051 /*
9052  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
9053  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
9054  * looping until none are found.
9055  */
9056 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9057                                           struct files_struct *files)
9058 {
9059         struct task_struct *task = current;
9060
9061         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
9062                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9063                 task = ctx->sq_data->thread;
9064                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
9065                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
9066         }
9067
9068         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
9069
9070         io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
9071         if (!files)
9072                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, NULL);
9073
9074         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
9075                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
9076                 /*
9077                  * If the files that are going away are the ones in the thread
9078                  * identity, clear them out.
9079                  */
9080                 if (task->io_uring->identity->files == files)
9081                         task->io_uring->identity->files = NULL;
9082                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
9083         }
9084 }
9085
9086 /*
9087  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9088  */
9089 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9090 {
9091         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9092         int ret;
9093
9094         if (unlikely(!tctx)) {
9095                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
9096                 if (unlikely(ret))
9097                         return ret;
9098                 tctx = current->io_uring;
9099         }
9100         if (tctx->last != file) {
9101                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9102
9103                 if (!old) {
9104                         get_file(file);
9105                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
9106                                                 file, GFP_KERNEL));
9107                         if (ret) {
9108                                 fput(file);
9109                                 return ret;
9110                         }
9111
9112                         /* one and only SQPOLL file note, held by sqo_task */
9113                         WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
9114                                      current != ctx->sqo_task);
9115                 }
9116                 tctx->last = file;
9117         }
9118
9119         /*
9120          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
9121          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
9122          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
9123          */
9124         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9125                 tctx->sqpoll = true;
9126
9127         return 0;
9128 }
9129
9130 /*
9131  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9132  */
9133 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
9134 {
9135         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9136
9137         if (tctx->last == file)
9138                 tctx->last = NULL;
9139         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9140         if (file)
9141                 fput(file);
9142 }
9143
9144 static void io_uring_remove_task_files(struct io_uring_task *tctx)
9145 {
9146         struct file *file;
9147         unsigned long index;
9148
9149         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9150                 io_uring_del_task_file(file);
9151 }
9152
9153 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9154 {
9155         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9156         struct file *file;
9157         unsigned long index;
9158
9159         /* make sure overflow events are dropped */
9160         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9161         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9162                 io_uring_cancel_task_requests(file->private_data, files);
9163         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9164
9165         if (files)
9166                 io_uring_remove_task_files(tctx);
9167 }
9168
9169 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9170 {
9171         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9172 }
9173
9174 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
9175 {
9176         struct io_uring_task *tctx;
9177         s64 inflight;
9178         DEFINE_WAIT(wait);
9179
9180         if (!ctx->sq_data)
9181                 return;
9182         tctx = ctx->sq_data->thread->io_uring;
9183         io_disable_sqo_submit(ctx);
9184
9185         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9186         do {
9187                 /* read completions before cancelations */
9188                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9189                 if (!inflight)
9190                         break;
9191                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
9192
9193                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9194                 /*
9195                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9196                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9197                  * prepare_to_wait().
9198                  */
9199                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9200                         schedule();
9201                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9202         } while (1);
9203         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9204 }
9205
9206 /*
9207  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9208  * requests.
9209  */
9210 void __io_uring_task_cancel(void)
9211 {
9212         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9213         DEFINE_WAIT(wait);
9214         s64 inflight;
9215
9216         /* make sure overflow events are dropped */
9217         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9218
9219         /* trigger io_disable_sqo_submit() */
9220         if (tctx->sqpoll) {
9221                 struct file *file;
9222                 unsigned long index;
9223
9224                 xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9225                         io_uring_cancel_sqpoll(file->private_data);
9226         }
9227
9228         do {
9229                 /* read completions before cancelations */
9230                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9231                 if (!inflight)
9232                         break;
9233                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9234
9235                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9236
9237                 /*
9238                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9239                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9240                  * prepare_to_wait().
9241                  */
9242                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9243                         schedule();
9244                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9245         } while (1);
9246
9247         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9248
9249         io_uring_remove_task_files(tctx);
9250 }
9251
9252 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9253 {
9254         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9255         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9256
9257         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
9258                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
9259
9260         if (!tctx)
9261                 return 0;
9262
9263         /* we should have cancelled and erased it before PF_EXITING */
9264         WARN_ON_ONCE((current->flags & PF_EXITING) &&
9265                      xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9266
9267         /*
9268          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
9269          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
9270          */
9271         if (atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
9272                 return 0;
9273
9274         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9275                 /* there is only one file note, which is owned by sqo_task */
9276                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current &&
9277                              xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9278                 /* sqo_dead check is for when this happens after cancellation */
9279                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task == current && !ctx->sqo_dead &&
9280                              !xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9281
9282                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9283         }
9284
9285         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) || ctx->sqo_task == current)
9286                 io_uring_del_task_file(file);
9287         return 0;
9288 }
9289
9290 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9291                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9292 {
9293         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9294         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9295         struct page *page;
9296         void *ptr;
9297
9298         switch (offset) {
9299         case IORING_OFF_SQ_RING:
9300         case IORING_OFF_CQ_RING:
9301                 ptr = ctx->rings;
9302                 break;
9303         case IORING_OFF_SQES:
9304                 ptr = ctx->sq_sqes;
9305                 break;
9306         default:
9307                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9308         }
9309
9310         page = virt_to_head_page(ptr);
9311         if (sz > page_size(page))
9312                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9313
9314         return ptr;
9315 }
9316
9317 #ifdef CONFIG_MMU
9318
9319 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9320 {
9321         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9322         unsigned long pfn;
9323         void *ptr;
9324
9325         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9326         if (IS_ERR(ptr))
9327                 return PTR_ERR(ptr);
9328
9329         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9330         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9331 }
9332
9333 #else /* !CONFIG_MMU */
9334
9335 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9336 {
9337         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9338 }
9339
9340 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9341 {
9342         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9343 }
9344
9345 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9346         unsigned long addr, unsigned long len,
9347         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9348 {
9349         void *ptr;
9350
9351         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9352         if (IS_ERR(ptr))
9353                 return PTR_ERR(ptr);
9354
9355         return (unsigned long) ptr;
9356 }
9357
9358 #endif /* !CONFIG_MMU */
9359
9360 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9361 {
9362         int ret = 0;
9363         DEFINE_WAIT(wait);
9364
9365         do {
9366                 if (!io_sqring_full(ctx))
9367                         break;
9368
9369                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9370
9371                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9372                         ret = -EOWNERDEAD;
9373                         goto out;
9374                 }
9375
9376                 if (!io_sqring_full(ctx))
9377                         break;
9378
9379                 schedule();
9380         } while (!signal_pending(current));
9381
9382         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9383 out:
9384         return ret;
9385 }
9386
9387 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9388                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9389                           const sigset_t __user **sig)
9390 {
9391         struct io_uring_getevents_arg arg;
9392
9393         /*
9394          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9395          * is just a pointer to the sigset_t.
9396          */
9397         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9398                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9399                 *ts = NULL;
9400                 return 0;
9401         }
9402
9403         /*
9404          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9405          * timespec and sigset_t pointers if good.
9406          */
9407         if (*argsz != sizeof(arg))
9408                 return -EINVAL;
9409         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9410                 return -EFAULT;
9411         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9412         *argsz = arg.sigmask_sz;
9413         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9414         return 0;
9415 }
9416
9417 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9418                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9419                 size_t, argsz)
9420 {
9421         struct io_ring_ctx *ctx;
9422         long ret = -EBADF;
9423         int submitted = 0;
9424         struct fd f;
9425
9426         io_run_task_work();
9427
9428         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9429                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9430                 return -EINVAL;
9431
9432         f = fdget(fd);
9433         if (!f.file)
9434                 return -EBADF;
9435
9436         ret = -EOPNOTSUPP;
9437         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9438                 goto out_fput;
9439
9440         ret = -ENXIO;
9441         ctx = f.file->private_data;
9442         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9443                 goto out_fput;
9444
9445         ret = -EBADFD;
9446         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9447                 goto out;
9448
9449         /*
9450          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9451          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9452          * we were asked to.
9453          */
9454         ret = 0;
9455         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9456                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9457
9458                 ret = -EOWNERDEAD;
9459                 if (unlikely(ctx->sqo_dead))
9460                         goto out;
9461                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9462                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9463                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9464                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9465                         if (ret)
9466                                 goto out;
9467                 }
9468                 submitted = to_submit;
9469         } else if (to_submit) {
9470                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9471                 if (unlikely(ret))
9472                         goto out;
9473                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9474                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9475                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9476
9477                 if (submitted != to_submit)
9478                         goto out;
9479         }
9480         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9481                 const sigset_t __user *sig;
9482                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9483
9484                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9485                 if (unlikely(ret))
9486                         goto out;
9487
9488                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9489
9490                 /*
9491                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9492                  * space applications don't need to do io completion events
9493                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9494                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9495                  */
9496                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9497                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9498                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9499                 } else {
9500                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9501                 }
9502         }
9503
9504 out:
9505         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9506 out_fput:
9507         fdput(f);
9508         return submitted ? submitted : ret;
9509 }
9510
9511 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9512 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9513 {
9514         struct io_identity *iod = p;
9515         const struct cred *cred = iod->creds;
9516         struct seq_file *m = data;
9517         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9518         struct group_info *gi;
9519         kernel_cap_t cap;
9520         unsigned __capi;
9521         int g;
9522
9523         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9524         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9525         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9526         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9527         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9528         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9529         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9530         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9531         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9532         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9533         gi = cred->group_info;
9534         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9535                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9536                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9537         }
9538         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9539         cap = cred->cap_effective;
9540         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9541                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9542         seq_putc(m, '\n');
9543         return 0;
9544 }
9545
9546 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9547 {
9548         struct io_sq_data *sq = NULL;
9549         bool has_lock;
9550         int i;
9551
9552         /*
9553          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9554          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9555          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9556          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9557          */
9558         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9559
9560         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9561                 sq = ctx->sq_data;
9562
9563         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9564         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9565         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9566         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9567                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9568
9569                 if (f)
9570                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9571                 else
9572                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9573         }
9574         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9575         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9576                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9577
9578                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9579                                                 (unsigned int) buf->len);
9580         }
9581         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9582                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9583                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9584         }
9585         seq_printf(m, "PollList:\n");
9586         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9587         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9588                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9589                 struct io_kiocb *req;
9590
9591                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9592                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9593                                         req->task->task_works != NULL);
9594         }
9595         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9596         if (has_lock)
9597                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9598 }
9599
9600 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9601 {
9602         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9603
9604         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9605                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9606                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9607         }
9608 }
9609 #endif
9610
9611 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9612         .release        = io_uring_release,
9613         .flush          = io_uring_flush,
9614         .mmap           = io_uring_mmap,
9615 #ifndef CONFIG_MMU
9616         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9617         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9618 #endif
9619         .poll           = io_uring_poll,
9620         .fasync         = io_uring_fasync,
9621 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9622         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9623 #endif
9624 };
9625
9626 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9627                                   struct io_uring_params *p)
9628 {
9629         struct io_rings *rings;
9630         size_t size, sq_array_offset;
9631
9632         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9633         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9634         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9635
9636         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9637         if (size == SIZE_MAX)
9638                 return -EOVERFLOW;
9639
9640         rings = io_mem_alloc(size);
9641         if (!rings)
9642                 return -ENOMEM;
9643
9644         ctx->rings = rings;
9645         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9646         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9647         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9648         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9649         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9650         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9651         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9652
9653         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9654         if (size == SIZE_MAX) {
9655                 io_mem_free(ctx->rings);
9656                 ctx->rings = NULL;
9657                 return -EOVERFLOW;
9658         }
9659
9660         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9661         if (!ctx->sq_sqes) {
9662                 io_mem_free(ctx->rings);
9663                 ctx->rings = NULL;
9664                 return -ENOMEM;
9665         }
9666
9667         return 0;
9668 }
9669
9670 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9671 {
9672         int ret, fd;
9673
9674         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9675         if (fd < 0)
9676                 return fd;
9677
9678         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9679         if (ret) {
9680                 put_unused_fd(fd);
9681                 return ret;
9682         }
9683         fd_install(fd, file);
9684         return fd;
9685 }
9686
9687 /*
9688  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9689  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9690  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9691  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9692  */
9693 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9694 {
9695         struct file *file;
9696 #if defined(CONFIG_UNIX)
9697         int ret;
9698
9699         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9700                                 &ctx->ring_sock);
9701         if (ret)
9702                 return ERR_PTR(ret);
9703 #endif
9704
9705         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9706                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9707 #if defined(CONFIG_UNIX)
9708         if (IS_ERR(file)) {
9709                 sock_release(ctx->ring_sock);
9710                 ctx->ring_sock = NULL;
9711         } else {
9712                 ctx->ring_sock->file = file;
9713         }
9714 #endif
9715         return file;
9716 }
9717
9718 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9719                            struct io_uring_params __user *params)
9720 {
9721         struct user_struct *user = NULL;
9722         struct io_ring_ctx *ctx;
9723         struct file *file;
9724         int ret;
9725
9726         if (!entries)
9727                 return -EINVAL;
9728         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9729                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9730                         return -EINVAL;
9731                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9732         }
9733
9734         /*
9735          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9736          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9737          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9738          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9739          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9740          * of CQ ring entries manually.
9741          */
9742         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9743         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9744                 /*
9745                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9746                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9747                  * any cq vs sq ring sizing.
9748                  */
9749                 if (!p->cq_entries)
9750                         return -EINVAL;
9751                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9752                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9753                                 return -EINVAL;
9754                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9755                 }
9756                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9757                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9758                         return -EINVAL;
9759         } else {
9760                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9761         }
9762
9763         user = get_uid(current_user());
9764
9765         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9766         if (!ctx) {
9767                 free_uid(user);
9768                 return -ENOMEM;
9769         }
9770         ctx->compat = in_compat_syscall();
9771         ctx->limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9772         ctx->user = user;
9773         ctx->creds = get_current_cred();
9774 #ifdef CONFIG_AUDIT
9775         ctx->loginuid = current->loginuid;
9776         ctx->sessionid = current->sessionid;
9777 #endif
9778         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9779
9780         /*
9781          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9782          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9783          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9784          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9785          */
9786         mmgrab(current->mm);
9787         ctx->mm_account = current->mm;
9788
9789 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9790         /*
9791          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9792          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9793          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9794          * block layer.
9795          */
9796         rcu_read_lock();
9797         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9798         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9799         rcu_read_unlock();
9800         if (!ret) {
9801                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9802                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9803                 ret = -ENODEV;
9804                 goto err;
9805         }
9806 #endif
9807         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9808         if (ret)
9809                 goto err;
9810
9811         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9812         if (ret)
9813                 goto err;
9814
9815         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9816                 io_sq_offload_start(ctx);
9817
9818         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9819         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9820         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9821         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9822         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9823         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9824         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9825         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9826
9827         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9828         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9829         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9830         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9831         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9832         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9833         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9834         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9835
9836         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9837                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9838                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9839                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9840                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9841
9842         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9843                 ret = -EFAULT;
9844                 goto err;
9845         }
9846
9847         file = io_uring_get_file(ctx);
9848         if (IS_ERR(file)) {
9849                 ret = PTR_ERR(file);
9850                 goto err;
9851         }
9852
9853         /*
9854          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9855          * having closed it before we finish setup
9856          */
9857         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9858         if (ret < 0) {
9859                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9860                 /* fput will clean it up */
9861                 fput(file);
9862                 return ret;
9863         }
9864
9865         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9866         return ret;
9867 err:
9868         io_disable_sqo_submit(ctx);
9869         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9870         return ret;
9871 }
9872
9873 /*
9874  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9875  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9876  * params structure passed in.
9877  */
9878 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9879 {
9880         struct io_uring_params p;
9881         int i;
9882
9883         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9884                 return -EFAULT;
9885         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9886                 if (p.resv[i])
9887                         return -EINVAL;
9888         }
9889
9890         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9891                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9892                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9893                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9894                 return -EINVAL;
9895
9896         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9897 }
9898
9899 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9900                 struct io_uring_params __user *, params)
9901 {
9902         return io_uring_setup(entries, params);
9903 }
9904
9905 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9906 {
9907         struct io_uring_probe *p;
9908         size_t size;
9909         int i, ret;
9910
9911         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9912         if (size == SIZE_MAX)
9913                 return -EOVERFLOW;
9914         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9915         if (!p)
9916                 return -ENOMEM;
9917
9918         ret = -EFAULT;
9919         if (copy_from_user(p, arg, size))
9920                 goto out;
9921         ret = -EINVAL;
9922         if (memchr_inv(p, 0, size))
9923                 goto out;
9924
9925         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9926         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9927                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9928
9929         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9930                 p->ops[i].op = i;
9931                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9932                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9933         }
9934         p->ops_len = i;
9935
9936         ret = 0;
9937         if (copy_to_user(arg, p, size))
9938                 ret = -EFAULT;
9939 out:
9940         kfree(p);
9941         return ret;
9942 }
9943
9944 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9945 {
9946         struct io_identity *id;
9947         int ret;
9948
9949         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9950         if (unlikely(!id))
9951                 return -ENOMEM;
9952
9953         io_init_identity(id);
9954         id->creds = get_current_cred();
9955
9956         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9957         if (ret < 0) {
9958                 put_cred(id->creds);
9959                 kfree(id);
9960         }
9961         return ret;
9962 }
9963
9964 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9965                                     unsigned int nr_args)
9966 {
9967         struct io_uring_restriction *res;
9968         size_t size;
9969         int i, ret;
9970
9971         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9972         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9973                 return -EBADFD;
9974
9975         /* We allow only a single restrictions registration */
9976         if (ctx->restrictions.registered)
9977                 return -EBUSY;
9978
9979         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9980                 return -EINVAL;
9981
9982         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9983         if (size == SIZE_MAX)
9984                 return -EOVERFLOW;
9985
9986         res = memdup_user(arg, size);
9987         if (IS_ERR(res))
9988                 return PTR_ERR(res);
9989
9990         ret = 0;
9991
9992         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9993                 switch (res[i].opcode) {
9994                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9995                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9996                                 ret = -EINVAL;
9997                                 goto out;
9998                         }
9999
10000                         __set_bit(res[i].register_op,
10001                                   ctx->restrictions.register_op);
10002                         break;
10003                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10004                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10005                                 ret = -EINVAL;
10006                                 goto out;
10007                         }
10008
10009                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10010                         break;
10011                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10012                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10013                         break;
10014                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10015                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10016                         break;
10017                 default:
10018                         ret = -EINVAL;
10019                         goto out;
10020                 }
10021         }
10022
10023 out:
10024         /* Reset all restrictions if an error happened */
10025         if (ret != 0)
10026                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10027         else
10028                 ctx->restrictions.registered = true;
10029
10030         kfree(res);
10031         return ret;
10032 }
10033
10034 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10035 {
10036         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10037                 return -EBADFD;
10038
10039         if (ctx->restrictions.registered)
10040                 ctx->restricted = 1;
10041
10042         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10043
10044         io_sq_offload_start(ctx);
10045
10046         return 0;
10047 }
10048
10049 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10050 {
10051         switch (op) {
10052         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10053         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10054         case IORING_REGISTER_PROBE:
10055         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10056         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10057                 return false;
10058         default:
10059                 return true;
10060         }
10061 }
10062
10063 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10064                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10065         __releases(ctx->uring_lock)
10066         __acquires(ctx->uring_lock)
10067 {
10068         int ret;
10069
10070         /*
10071          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10072          * someone else killed the ctx or is already going through
10073          * io_uring_register().
10074          */
10075         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10076                 return -ENXIO;
10077
10078         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10079                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10080
10081                 /*
10082                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10083                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10084                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10085                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10086                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10087                  * after we've killed the percpu ref.
10088                  */
10089                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10090                 do {
10091                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10092                         if (!ret)
10093                                 break;
10094                         ret = io_run_task_work_sig();
10095                         if (ret < 0)
10096                                 break;
10097                 } while (1);
10098
10099                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10100
10101                 if (ret) {
10102                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
10103                         goto out_quiesce;
10104                 }
10105         }
10106
10107         if (ctx->restricted) {
10108                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
10109                         ret = -EINVAL;
10110                         goto out;
10111                 }
10112
10113                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
10114                         ret = -EACCES;
10115                         goto out;
10116                 }
10117         }
10118
10119         switch (opcode) {
10120         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10121                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
10122                 break;
10123         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10124                 ret = -EINVAL;
10125                 if (arg || nr_args)
10126                         break;
10127                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10128                 break;
10129         case IORING_REGISTER_FILES:
10130                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
10131                 break;
10132         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10133                 ret = -EINVAL;
10134                 if (arg || nr_args)
10135                         break;
10136                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10137                 break;
10138         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10139                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
10140                 break;
10141         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10142         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10143                 ret = -EINVAL;
10144                 if (nr_args != 1)
10145                         break;
10146                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10147                 if (ret)
10148                         break;
10149                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10150                         ctx->eventfd_async = 1;
10151                 else
10152                         ctx->eventfd_async = 0;
10153                 break;
10154         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10155                 ret = -EINVAL;
10156                 if (arg || nr_args)
10157                         break;
10158                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10159                 break;
10160         case IORING_REGISTER_PROBE:
10161                 ret = -EINVAL;
10162                 if (!arg || nr_args > 256)
10163                         break;
10164                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10165                 break;
10166         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10167                 ret = -EINVAL;
10168                 if (arg || nr_args)
10169                         break;
10170                 ret = io_register_personality(ctx);
10171                 break;
10172         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10173                 ret = -EINVAL;
10174                 if (arg)
10175                         break;
10176                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10177                 break;
10178         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10179                 ret = -EINVAL;
10180                 if (arg || nr_args)
10181                         break;
10182                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10183                 break;
10184         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10185                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10186                 break;
10187         default:
10188                 ret = -EINVAL;
10189                 break;
10190         }
10191
10192 out:
10193         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10194                 /* bring the ctx back to life */
10195                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10196 out_quiesce:
10197                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10198         }
10199         return ret;
10200 }
10201
10202 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10203                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10204 {
10205         struct io_ring_ctx *ctx;
10206         long ret = -EBADF;
10207         struct fd f;
10208
10209         f = fdget(fd);
10210         if (!f.file)
10211                 return -EBADF;
10212
10213         ret = -EOPNOTSUPP;
10214         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10215                 goto out_fput;
10216
10217         ctx = f.file->private_data;
10218
10219         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10220         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10221         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10222         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10223                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10224 out_fput:
10225         fdput(f);
10226         return ret;
10227 }
10228
10229 static int __init io_uring_init(void)
10230 {
10231 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10232         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10233         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10234 } while (0)
10235
10236 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10237         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10238         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10239         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10240         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10241         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10242         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10247         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10248         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10253         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10254         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10255         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10256         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10257         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10258         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10259         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10260         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10261         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10265         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10266         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10267
10268         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10269         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10270         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10271                                 SLAB_ACCOUNT);
10272         return 0;
10273 };
10274 __initcall(io_uring_init);