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