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