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
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         int                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700
 701         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 702         __REQ_F_LAST_BIT,
 703 };
 704
 705 enum {
 706         /* ctx owns file */
 707         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 708         /* drain existing IO first */
 709         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 710         /* linked sqes */
 711         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 712         /* doesn't sever on completion < 0 */
 713         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 714         /* IOSQE_ASYNC */
 715         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 716         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 717         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 718
 719         /* fail rest of links */
 720         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 721         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 722         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 723         /* read/write uses file position */
 724         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 725         /* must not punt to workers */
 726         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 727         /* has or had linked timeout */
 728         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 729         /* regular file */
 730         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 731         /* needs cleanup */
 732         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 733         /* already went through poll handler */
 734         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 735         /* buffer already selected */
 736         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 737         /* doesn't need file table for this request */
 738         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 739         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 740         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 741         /* completion is deferred through io_comp_state */
 742         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 743 };
 744
 745 struct async_poll {
 746         struct io_poll_iocb     poll;
 747         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 748 };
 749
 750 struct io_task_work {
 751         struct io_wq_work_node  node;
 752         task_work_func_t        func;
 753 };
 754
 755 /*
 756  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 757  * as the first entry in their struct definition. So you can
 758  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 759  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 760  */
 761 struct io_kiocb {
 762         union {
 763                 struct file             *file;
 764                 struct io_rw            rw;
 765                 struct io_poll_iocb     poll;
 766                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 767                 struct io_accept        accept;
 768                 struct io_sync          sync;
 769                 struct io_cancel        cancel;
 770                 struct io_timeout       timeout;
 771                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 772                 struct io_connect       connect;
 773                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 774                 struct io_open          open;
 775                 struct io_close         close;
 776                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 777                 struct io_fadvise       fadvise;
 778                 struct io_madvise       madvise;
 779                 struct io_epoll         epoll;
 780                 struct io_splice        splice;
 781                 struct io_provide_buf   pbuf;
 782                 struct io_statx         statx;
 783                 struct io_shutdown      shutdown;
 784                 struct io_rename        rename;
 785                 struct io_unlink        unlink;
 786                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 787                 struct io_completion    compl;
 788         };
 789
 790         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 791         void                            *async_data;
 792         u8                              opcode;
 793         /* polled IO has completed */
 794         u8                              iopoll_completed;
 795
 796         u16                             buf_index;
 797         u32                             result;
 798
 799         struct io_ring_ctx              *ctx;
 800         unsigned int                    flags;
 801         refcount_t                      refs;
 802         struct task_struct              *task;
 803         u64                             user_data;
 804
 805         struct io_kiocb                 *link;
 806         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 807
 808         /*
 809          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 810          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 811          */
 812         struct list_head                inflight_entry;
 813         union {
 814                 struct io_task_work     io_task_work;
 815                 struct callback_head    task_work;
 816         };
 817         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 818         struct hlist_node               hash_node;
 819         struct async_poll               *apoll;
 820         struct io_wq_work               work;
 821 };
 822
 823 struct io_tctx_node {
 824         struct list_head        ctx_node;
 825         struct task_struct      *task;
 826         struct io_ring_ctx      *ctx;
 827 };
 828
 829 struct io_defer_entry {
 830         struct list_head        list;
 831         struct io_kiocb         *req;
 832         u32                     seq;
 833 };
 834
 835 struct io_op_def {
 836         /* needs req->file assigned */
 837         unsigned                needs_file : 1;
 838         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 839         unsigned                hash_reg_file : 1;
 840         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 841         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 842         /* opcode is not supported by this kernel */
 843         unsigned                not_supported : 1;
 844         /* set if opcode supports polled "wait" */
 845         unsigned                pollin : 1;
 846         unsigned                pollout : 1;
 847         /* op supports buffer selection */
 848         unsigned                buffer_select : 1;
 849         /* must always have async data allocated */
 850         unsigned                needs_async_data : 1;
 851         /* should block plug */
 852         unsigned                plug : 1;
 853         /* size of async data needed, if any */
 854         unsigned short          async_size;
 855 };
 856
 857 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 858         [IORING_OP_NOP] = {},
 859         [IORING_OP_READV] = {
 860                 .needs_file             = 1,
 861                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 862                 .pollin                 = 1,
 863                 .buffer_select          = 1,
 864                 .needs_async_data       = 1,
 865                 .plug                   = 1,
 866                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 867         },
 868         [IORING_OP_WRITEV] = {
 869                 .needs_file             = 1,
 870                 .hash_reg_file          = 1,
 871                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 872                 .pollout                = 1,
 873                 .needs_async_data       = 1,
 874                 .plug                   = 1,
 875                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 876         },
 877         [IORING_OP_FSYNC] = {
 878                 .needs_file             = 1,
 879         },
 880         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .plug                   = 1,
 885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 886         },
 887         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 888                 .needs_file             = 1,
 889                 .hash_reg_file          = 1,
 890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 891                 .pollout                = 1,
 892                 .plug                   = 1,
 893                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 894         },
 895         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 898         },
 899         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 900         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902         },
 903         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollout                = 1,
 907                 .needs_async_data       = 1,
 908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 909         },
 910         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 913                 .pollin                 = 1,
 914                 .buffer_select          = 1,
 915                 .needs_async_data       = 1,
 916                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 917         },
 918         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 919                 .needs_async_data       = 1,
 920                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 921         },
 922         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 923                 /* used by timeout updates' prep() */
 924         },
 925         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollin                 = 1,
 929         },
 930         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 931         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 932                 .needs_async_data       = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 934         },
 935         [IORING_OP_CONNECT] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938                 .pollout                = 1,
 939                 .needs_async_data       = 1,
 940                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 941         },
 942         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 943                 .needs_file             = 1,
 944         },
 945         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 946         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 947         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 948         [IORING_OP_STATX] = {},
 949         [IORING_OP_READ] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .buffer_select          = 1,
 954                 .plug                   = 1,
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 956         },
 957         [IORING_OP_WRITE] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 960                 .pollout                = 1,
 961                 .plug                   = 1,
 962                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 963         },
 964         [IORING_OP_FADVISE] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 968         [IORING_OP_SEND] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 971                 .pollout                = 1,
 972         },
 973         [IORING_OP_RECV] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976                 .pollin                 = 1,
 977                 .buffer_select          = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 980         },
 981         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 982                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 983         },
 984         [IORING_OP_SPLICE] = {
 985                 .needs_file             = 1,
 986                 .hash_reg_file          = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988         },
 989         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 990         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 991         [IORING_OP_TEE] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .hash_reg_file          = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 997                 .needs_file             = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1000         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1001 };
1002
1003 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1004 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1005 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1006                                          struct task_struct *task,
1007                                          struct files_struct *files);
1008 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1009 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1010 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1011                         struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1013
1014 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1015 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1016 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1017 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1018 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1019 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1021 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1022 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1023 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1025 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1026                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1027                                  unsigned nr_args);
1028 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1029 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1030                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1031 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1032 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1033
1034 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1035                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1036 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1037                              const struct iovec *fast_iov,
1038                              struct iov_iter *iter, bool force);
1039 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1040 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1041                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1042
1043 static struct kmem_cache *req_cachep;
1044
1045 static const struct file_operations io_uring_fops;
1046
1047 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1048 {
1049 #if defined(CONFIG_UNIX)
1050         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1051                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1052
1053                 return ctx->ring_sock->sk;
1054         }
1055 #endif
1056         return NULL;
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1059
1060 #define io_for_each_link(pos, head) \
1061         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1062
1063 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1064 {
1065         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1066                 __io_clean_op(req);
1067 }
1068
1069 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1072
1073         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1074                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1075                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1076         }
1077 }
1078
1079 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1080                           struct task_struct *task,
1081                           struct files_struct *files)
1082 {
1083         struct io_kiocb *req;
1084
1085         if (task && head->task != task) {
1086                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1087                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1088                         return true;
1089                 return false;
1090         }
1091         if (!files)
1092                 return true;
1093
1094         io_for_each_link(req, head) {
1095                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1096                         return true;
1097         }
1098         return false;
1099 }
1100
1101 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1102 {
1103         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1104                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1105 }
1106
1107 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1108 {
1109         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1110
1111         complete(&ctx->ref_comp);
1112 }
1113
1114 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1115 {
1116         return !req->timeout.off;
1117 }
1118
1119 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1120 {
1121         struct io_ring_ctx *ctx;
1122         int hash_bits;
1123
1124         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1125         if (!ctx)
1126                 return NULL;
1127
1128         /*
1129          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1130          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1131          */
1132         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1133         hash_bits -= 5;
1134         if (hash_bits <= 0)
1135                 hash_bits = 1;
1136         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1137         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1138                                         GFP_KERNEL);
1139         if (!ctx->cancel_hash)
1140                 goto err;
1141         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1142
1143         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1144                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1145                 goto err;
1146
1147         ctx->flags = p->flags;
1148         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1149         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1150         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1152         init_completion(&ctx->ref_comp);
1153         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1154         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1155         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1156         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1157         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1158         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1160         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1161         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1163         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1165         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1166         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1168         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1169         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1170         return ctx;
1171 err:
1172         kfree(ctx->cancel_hash);
1173         kfree(ctx);
1174         return NULL;
1175 }
1176
1177 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1178 {
1179         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1180                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1181
1182                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1183                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1184         }
1185
1186         return false;
1187 }
1188
1189 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1190 {
1191         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1192
1193         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1194                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1195
1196                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1197                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1198                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1199         }
1200 }
1201
1202 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1205         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1206
1207         if (!req->work.creds)
1208                 req->work.creds = get_current_cred();
1209
1210         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1211                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1212
1213         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1214                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1215                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1216         } else {
1217                 if (def->unbound_nonreg_file)
1218                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1219         }
1220 }
1221
1222 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1223 {
1224         struct io_kiocb *cur;
1225
1226         io_for_each_link(cur, req)
1227                 io_prep_async_work(cur);
1228 }
1229
1230 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1231 {
1232         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1233         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1234         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1235
1236         BUG_ON(!tctx);
1237         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1238
1239         /* init ->work of the whole link before punting */
1240         io_prep_async_link(req);
1241         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1242                                         &req->work, req->flags);
1243         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1244         if (link)
1245                 io_queue_linked_timeout(link);
1246 }
1247
1248 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1249 {
1250         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1251         int ret;
1252
1253         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1254         if (ret != -1) {
1255                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1256                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1257                 list_del_init(&req->timeout.list);
1258                 io_cqring_fill_event(req, status);
1259                 io_put_req_deferred(req, 1);
1260         }
1261 }
1262
1263 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1264 {
1265         do {
1266                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1267                                                 struct io_defer_entry, list);
1268
1269                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1270                         break;
1271                 list_del_init(&de->list);
1272                 io_req_task_queue(de->req);
1273                 kfree(de);
1274         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1275 }
1276
1277 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1278 {
1279         u32 seq;
1280
1281         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1282                 return;
1283
1284         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1285
1286         do {
1287                 u32 events_needed, events_got;
1288                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1289                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1290
1291                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1292                         break;
1293
1294                 /*
1295                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1296                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1297                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1298                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1299                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1300                  */
1301                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1302                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1303                 if (events_got < events_needed)
1304                         break;
1305
1306                 list_del_init(&req->timeout.list);
1307                 io_kill_timeout(req, 0);
1308         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1309
1310         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1311 }
1312
1313 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1314 {
1315         io_flush_timeouts(ctx);
1316
1317         /* order cqe stores with ring update */
1318         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1319
1320         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1321                 __io_queue_deferred(ctx);
1322 }
1323
1324 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1325 {
1326         struct io_rings *r = ctx->rings;
1327
1328         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1329 }
1330
1331 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1332 {
1333         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1334 }
1335
1336 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         unsigned tail;
1340
1341         /*
1342          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1343          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1344          * fill the cq entry
1345          */
1346         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1347                 return NULL;
1348
1349         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1350         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1351 }
1352
1353 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1354 {
1355         if (!ctx->cq_ev_fd)
1356                 return false;
1357         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1358                 return false;
1359         if (!ctx->eventfd_async)
1360                 return true;
1361         return io_wq_current_is_worker();
1362 }
1363
1364 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1365 {
1366         /* see waitqueue_active() comment */
1367         smp_mb();
1368
1369         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1370                 wake_up(&ctx->wait);
1371         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1372                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1373         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1374                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1375         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1376                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1377                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1378         }
1379 }
1380
1381 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1382 {
1383         /* see waitqueue_active() comment */
1384         smp_mb();
1385
1386         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1387                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1388                         wake_up(&ctx->wait);
1389         }
1390         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1391                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1392         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1393                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1394                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1395         }
1396 }
1397
1398 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1399 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1400                                        struct task_struct *tsk,
1401                                        struct files_struct *files)
1402 {
1403         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1404         struct io_kiocb *req, *tmp;
1405         struct io_uring_cqe *cqe;
1406         unsigned long flags;
1407         bool all_flushed, posted;
1408         LIST_HEAD(list);
1409
1410         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1411                 return false;
1412
1413         posted = false;
1414         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1415         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1416                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1417                         continue;
1418
1419                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1420                 if (!cqe && !force)
1421                         break;
1422
1423                 list_move(&req->compl.list, &list);
1424                 if (cqe) {
1425                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1426                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1427                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1428                 } else {
1429                         ctx->cached_cq_overflow++;
1430                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1431                                    ctx->cached_cq_overflow);
1432                 }
1433                 posted = true;
1434         }
1435
1436         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1437         if (all_flushed) {
1438                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1439                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1440                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1441         }
1442
1443         if (posted)
1444                 io_commit_cqring(ctx);
1445         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1446         if (posted)
1447                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1448
1449         while (!list_empty(&list)) {
1450                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1451                 list_del(&req->compl.list);
1452                 io_put_req(req);
1453         }
1454
1455         return all_flushed;
1456 }
1457
1458 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1459                                      struct task_struct *tsk,
1460                                      struct files_struct *files)
1461 {
1462         bool ret = true;
1463
1464         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1465                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1466                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1467                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1468                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1469                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1470                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1471         }
1472
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1477 {
1478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1479         struct io_uring_cqe *cqe;
1480
1481         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1482
1483         /*
1484          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1485          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1486          * the ring.
1487          */
1488         cqe = io_get_cqring(ctx);
1489         if (likely(cqe)) {
1490                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1491                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1492                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1493         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1494                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1495                 /*
1496                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1497                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1498                  * to drop it on the floor.
1499                  */
1500                 ctx->cached_cq_overflow++;
1501                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1502         } else {
1503                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1504                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1505                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1506                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1507                 }
1508                 io_clean_op(req);
1509                 req->result = res;
1510                 req->compl.cflags = cflags;
1511                 refcount_inc(&req->refs);
1512                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1513         }
1514 }
1515
1516 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1517 {
1518         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1519 }
1520
1521 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1522                                  unsigned int cflags)
1523 {
1524         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1525         unsigned long flags;
1526
1527         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1528         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1529         /*
1530          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1531          * free_list cache.
1532          */
1533         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1534                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1535
1536                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1537                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1538                                 io_disarm_next(req);
1539                         if (req->link) {
1540                                 io_req_task_queue(req->link);
1541                                 req->link = NULL;
1542                         }
1543                 }
1544                 io_dismantle_req(req);
1545                 io_put_task(req->task, 1);
1546                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1547                 cs->locked_free_nr++;
1548         } else {
1549                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1550                         req = NULL;
1551         }
1552         io_commit_cqring(ctx);
1553         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1554
1555         if (req) {
1556                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1557                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1558         }
1559 }
1560
1561 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1562                                   unsigned int cflags)
1563 {
1564         io_clean_op(req);
1565         req->result = res;
1566         req->compl.cflags = cflags;
1567         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1568 }
1569
1570 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1571                                      long res, unsigned cflags)
1572 {
1573         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1574                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1575         else
1576                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1577 }
1578
1579 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1580 {
1581         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1582 }
1583
1584 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1585 {
1586         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1587         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1588         struct io_kiocb *req = NULL;
1589
1590         /*
1591          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1592          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1593          * side cache.
1594          */
1595         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1596                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1597                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1598                 cs->locked_free_nr = 0;
1599                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1600         }
1601
1602         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1603                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1604                                         compl.list);
1605                 list_del(&req->compl.list);
1606                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1607                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1608                         break;
1609         }
1610
1611         return req != NULL;
1612 }
1613
1614 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1615 {
1616         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1617
1618         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1619
1620         if (!state->free_reqs) {
1621                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1622                 int ret;
1623
1624                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1625                         goto got_req;
1626
1627                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1628                                             state->reqs);
1629
1630                 /*
1631                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1632                  * retry single alloc to be on the safe side.
1633                  */
1634                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1635                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1636                         if (!state->reqs[0])
1637                                 return NULL;
1638                         ret = 1;
1639                 }
1640                 state->free_reqs = ret;
1641         }
1642 got_req:
1643         state->free_reqs--;
1644         return state->reqs[state->free_reqs];
1645 }
1646
1647 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1648                           bool fixed)
1649 {
1650         if (!fixed)
1651                 fput(file);
1652 }
1653
1654 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1655 {
1656         io_clean_op(req);
1657
1658         if (req->async_data)
1659                 kfree(req->async_data);
1660         if (req->file)
1661                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1662         if (req->fixed_rsrc_refs)
1663                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1664         if (req->work.creds) {
1665                 put_cred(req->work.creds);
1666                 req->work.creds = NULL;
1667         }
1668
1669         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1670                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1671                 unsigned long flags;
1672
1673                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1674                 list_del(&req->inflight_entry);
1675                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1676                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1677         }
1678 }
1679
1680 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1681 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1682 {
1683         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1684
1685         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1686         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1687                 wake_up(&tctx->wait);
1688         put_task_struct_many(task, nr);
1689 }
1690
1691 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1692 {
1693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1694
1695         io_dismantle_req(req);
1696         io_put_task(req->task, 1);
1697
1698         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1699         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1700 }
1701
1702 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1703 {
1704         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1705
1706         req->link = nxt->link;
1707         nxt->link = NULL;
1708 }
1709
1710 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1711         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1712 {
1713         struct io_kiocb *link = req->link;
1714         bool cancelled = false;
1715
1716         /*
1717          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1718          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1719          */
1720         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1721                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1722                 int ret;
1723
1724                 io_remove_next_linked(req);
1725                 link->timeout.head = NULL;
1726                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1727                 if (ret != -1) {
1728                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1729                         io_put_req_deferred(link, 1);
1730                         cancelled = true;
1731                 }
1732         }
1733         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1734         return cancelled;
1735 }
1736
1737 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1738         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1739 {
1740         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1741
1742         req->link = NULL;
1743         while (link) {
1744                 nxt = link->link;
1745                 link->link = NULL;
1746
1747                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1748                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1749                 io_put_req_deferred(link, 2);
1750                 link = nxt;
1751         }
1752 }
1753
1754 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1755         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1756 {
1757         bool posted = false;
1758
1759         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1760                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1761         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1762                 posted |= (req->link != NULL);
1763                 io_fail_links(req);
1764         }
1765         return posted;
1766 }
1767
1768 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1769 {
1770         struct io_kiocb *nxt;
1771
1772         /*
1773          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1774          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1775          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1776          * of the chain.
1777          */
1778         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1779                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1780                 unsigned long flags;
1781                 bool posted;
1782
1783                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1784                 posted = io_disarm_next(req);
1785                 if (posted)
1786                         io_commit_cqring(req->ctx);
1787                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1788                 if (posted)
1789                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1790         }
1791         nxt = req->link;
1792         req->link = NULL;
1793         return nxt;
1794 }
1795
1796 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1797 {
1798         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1799                 return NULL;
1800         return __io_req_find_next(req);
1801 }
1802
1803 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1804 {
1805         if (!ctx)
1806                 return;
1807         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1808                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1809                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1810                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1811         }
1812         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1813 }
1814
1815 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1816 {
1817         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1818         struct io_wq_work_list list;
1819         struct io_wq_work_node *node;
1820
1821         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1822                 return false;
1823
1824         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1825         list = tctx->task_list;
1826         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1827         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1828
1829         node = list.first;
1830         while (node) {
1831                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1832                 struct io_kiocb *req;
1833
1834                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1835                 if (req->ctx != ctx) {
1836                         ctx_flush_and_put(ctx);
1837                         ctx = req->ctx;
1838                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1839                 }
1840
1841                 req->task_work.func(&req->task_work);
1842                 node = next;
1843         }
1844
1845         ctx_flush_and_put(ctx);
1846         return list.first != NULL;
1847 }
1848
1849 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1850 {
1851         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1852
1853         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1854
1855         while (__tctx_task_work(tctx))
1856                 cond_resched();
1857 }
1858
1859 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1860                             enum task_work_notify_mode notify)
1861 {
1862         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1863         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1864         unsigned long flags;
1865         int ret;
1866
1867         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1868
1869         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1870         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1871         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1872
1873         /* task_work already pending, we're done */
1874         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1875             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1876                 return 0;
1877
1878         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1879                 return 0;
1880
1881         /*
1882          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1883          * in the list, it got run and we're fine.
1884          */
1885         ret = 0;
1886         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1887         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1888                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1889                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1890                         ret = 1;
1891                         break;
1892                 }
1893         }
1894         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1895         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1896         return ret;
1897 }
1898
1899 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1900 {
1901         struct task_struct *tsk = req->task;
1902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1903         enum task_work_notify_mode notify;
1904         int ret;
1905
1906         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1907                 return -ESRCH;
1908
1909         /*
1910          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1911          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1912          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1913          * will do the job.
1914          */
1915         notify = TWA_NONE;
1916         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1917                 notify = TWA_SIGNAL;
1918
1919         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1920         if (!ret)
1921                 wake_up_process(tsk);
1922
1923         return ret;
1924 }
1925
1926 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1927 {
1928         struct callback_head *work, *next;
1929         bool executed = false;
1930
1931         do {
1932                 work = xchg(work_head, NULL);
1933                 if (!work)
1934                         break;
1935
1936                 do {
1937                         next = work->next;
1938                         work->func(work);
1939                         work = next;
1940                         cond_resched();
1941                 } while (work);
1942                 executed = true;
1943         } while (1);
1944
1945         return executed;
1946 }
1947
1948 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1949                                   struct callback_head *task_work)
1950 {
1951         struct callback_head *head;
1952
1953         do {
1954                 head = READ_ONCE(*work_head);
1955                 task_work->next = head;
1956         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1957 }
1958
1959 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1960                                           task_work_func_t cb)
1961 {
1962         init_task_work(&req->task_work, cb);
1963         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1964 }
1965
1966 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1967 {
1968         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1969
1970         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1971         io_cqring_fill_event(req, error);
1972         io_commit_cqring(ctx);
1973         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1974
1975         io_cqring_ev_posted(ctx);
1976         req_set_fail_links(req);
1977         io_double_put_req(req);
1978 }
1979
1980 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1981 {
1982         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1984
1985         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1986         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1987         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1988         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1989 }
1990
1991 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1992 {
1993         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1994
1995         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1996         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1997         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
1998                 __io_queue_sqe(req);
1999         else
2000                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2001         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2002 }
2003
2004 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2005 {
2006         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2007
2008         __io_req_task_submit(req);
2009 }
2010
2011 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2012 {
2013         int ret;
2014
2015         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2016         ret = io_req_task_work_add(req);
2017         if (unlikely(ret)) {
2018                 req->result = -ECANCELED;
2019                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2020                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2021         }
2022 }
2023
2024 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2025 {
2026         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2027         req->result = ret;
2028         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2029
2030         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2031                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2032 }
2033
2034 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2035 {
2036         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2037
2038         if (nxt)
2039                 io_req_task_queue(nxt);
2040 }
2041
2042 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2043 {
2044         io_queue_next(req);
2045         __io_free_req(req);
2046 }
2047
2048 struct req_batch {
2049         struct task_struct      *task;
2050         int                     task_refs;
2051         int                     ctx_refs;
2052 };
2053
2054 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2055 {
2056         rb->task_refs = 0;
2057         rb->ctx_refs = 0;
2058         rb->task = NULL;
2059 }
2060
2061 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2062                                      struct req_batch *rb)
2063 {
2064         if (rb->task)
2065                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2066         if (rb->ctx_refs)
2067                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2068 }
2069
2070 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2071                               struct io_submit_state *state)
2072 {
2073         io_queue_next(req);
2074
2075         if (req->task != rb->task) {
2076                 if (rb->task)
2077                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2078                 rb->task = req->task;
2079                 rb->task_refs = 0;
2080         }
2081         rb->task_refs++;
2082         rb->ctx_refs++;
2083
2084         io_dismantle_req(req);
2085         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2086                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2087         else
2088                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2089 }
2090
2091 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2092                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2093 {
2094         int i, nr = cs->nr;
2095         struct io_kiocb *req;
2096         struct req_batch rb;
2097
2098         io_init_req_batch(&rb);
2099         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2100         for (i = 0; i < nr; i++) {
2101                 req = cs->reqs[i];
2102                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2103         }
2104         io_commit_cqring(ctx);
2105         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2106
2107         io_cqring_ev_posted(ctx);
2108         for (i = 0; i < nr; i++) {
2109                 req = cs->reqs[i];
2110
2111                 /* submission and completion refs */
2112                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2113                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2114         }
2115
2116         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2117         cs->nr = 0;
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2122  * was the last reference to this request.
2123  */
2124 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2125 {
2126         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2127
2128         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2129                 nxt = io_req_find_next(req);
2130                 __io_free_req(req);
2131         }
2132         return nxt;
2133 }
2134
2135 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2136 {
2137         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2138                 io_free_req(req);
2139 }
2140
2141 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2142 {
2143         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2144
2145         io_free_req(req);
2146 }
2147
2148 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2149 {
2150         int ret;
2151
2152         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2153         ret = io_req_task_work_add(req);
2154         if (unlikely(ret))
2155                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2156 }
2157
2158 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2159 {
2160         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2161                 io_free_req_deferred(req);
2162 }
2163
2164 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2165 {
2166         /* drop both submit and complete references */
2167         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2168                 io_free_req(req);
2169 }
2170
2171 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2172 {
2173         /* See comment at the top of this file */
2174         smp_rmb();
2175         return __io_cqring_events(ctx);
2176 }
2177
2178 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2179 {
2180         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2181
2182         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2183         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2184 }
2185
2186 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2187 {
2188         unsigned int cflags;
2189
2190         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2191         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2192         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2193         kfree(kbuf);
2194         return cflags;
2195 }
2196
2197 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2198 {
2199         struct io_buffer *kbuf;
2200
2201         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2202         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2203 }
2204
2205 static inline bool io_run_task_work(void)
2206 {
2207         /*
2208          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2209          * not add work to such a task.
2210          */
2211         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2212                 return false;
2213         if (current->task_works) {
2214                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2215                 task_work_run();
2216                 return true;
2217         }
2218
2219         return false;
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Find and free completed poll iocbs
2224  */
2225 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2226                                struct list_head *done)
2227 {
2228         struct req_batch rb;
2229         struct io_kiocb *req;
2230
2231         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2232         smp_rmb();
2233
2234         io_init_req_batch(&rb);
2235         while (!list_empty(done)) {
2236                 int cflags = 0;
2237
2238                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2239                 list_del(&req->inflight_entry);
2240
2241                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2242                         req->iopoll_completed = 0;
2243                         if (io_rw_reissue(req))
2244                                 continue;
2245                 }
2246
2247                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2248                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2249
2250                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2251                 (*nr_events)++;
2252
2253                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2254                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2255         }
2256
2257         io_commit_cqring(ctx);
2258         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2259         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2260 }
2261
2262 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2263                         long min)
2264 {
2265         struct io_kiocb *req, *tmp;
2266         LIST_HEAD(done);
2267         bool spin;
2268         int ret;
2269
2270         /*
2271          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2272          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2273          */
2274         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2275
2276         ret = 0;
2277         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2278                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2279
2280                 /*
2281                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2282                  * If we find a request that requires polling, break out
2283                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2284                  */
2285                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2286                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2287                         continue;
2288                 }
2289                 if (!list_empty(&done))
2290                         break;
2291
2292                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2293                 if (ret < 0)
2294                         break;
2295
2296                 /* iopoll may have completed current req */
2297                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2298                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2299
2300                 if (ret && spin)
2301                         spin = false;
2302                 ret = 0;
2303         }
2304
2305         if (!list_empty(&done))
2306                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2307
2308         return ret;
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2313  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2314  * as a non-spinning completion check.
2315  */
2316 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2317                                 long min)
2318 {
2319         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2320                 int ret;
2321
2322                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2323                 if (ret < 0)
2324                         return ret;
2325                 if (*nr_events >= min)
2326                         return 0;
2327         }
2328
2329         return 1;
2330 }
2331
2332 /*
2333  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2334  * find and complete them.
2335  */
2336 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2337 {
2338         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2339                 return;
2340
2341         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2342         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2343                 unsigned int nr_events = 0;
2344
2345                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2346
2347                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2348                 if (nr_events == 0)
2349                         break;
2350                 /*
2351                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2352                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2353                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2354                  */
2355                 if (need_resched()) {
2356                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2357                         cond_resched();
2358                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2359                 }
2360         }
2361         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2362 }
2363
2364 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2365 {
2366         unsigned int nr_events = 0;
2367         int iters = 0, ret = 0;
2368
2369         /*
2370          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2371          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2372          * that got punted to a workqueue.
2373          */
2374         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2375         do {
2376                 /*
2377                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2378                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2379                  * already triggered a CQE (eg in error).
2380                  */
2381                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2382                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2383                 if (io_cqring_events(ctx))
2384                         break;
2385
2386                 /*
2387                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2388                  * application entering polling for a command before it gets
2389                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2390                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2391                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2392                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2393                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2394                  * very same mutex.
2395                  */
2396                 if (!(++iters & 7)) {
2397                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2398                         io_run_task_work();
2399                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2400                 }
2401
2402                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2403                 if (ret <= 0)
2404                         break;
2405                 ret = 0;
2406         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2407
2408         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2409         return ret;
2410 }
2411
2412 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2413 {
2414         /*
2415          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2416          * thread.
2417          */
2418         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2419                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2420
2421                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2422         }
2423         file_end_write(req->file);
2424 }
2425
2426 #ifdef CONFIG_BLOCK
2427 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2428 {
2429         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2430         int rw, ret;
2431         struct iov_iter iter;
2432
2433         /* already prepared */
2434         if (req->async_data)
2435                 return true;
2436
2437         switch (req->opcode) {
2438         case IORING_OP_READV:
2439         case IORING_OP_READ_FIXED:
2440         case IORING_OP_READ:
2441                 rw = READ;
2442                 break;
2443         case IORING_OP_WRITEV:
2444         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2445         case IORING_OP_WRITE:
2446                 rw = WRITE;
2447                 break;
2448         default:
2449                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2450                                 req->opcode);
2451                 return false;
2452         }
2453
2454         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2455         if (ret < 0)
2456                 return false;
2457         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2458 }
2459
2460 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2461 {
2462         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2463         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2464
2465         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2466                 return false;
2467         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2468             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2469                 return false;
2470         /*
2471          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2472          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2473          * -EAGAIN.
2474          */
2475         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2476                 return false;
2477         return true;
2478 }
2479 #endif
2480
2481 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2482 {
2483 #ifdef CONFIG_BLOCK
2484         if (!io_rw_should_reissue(req))
2485                 return false;
2486
2487         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2488
2489         if (io_resubmit_prep(req)) {
2490                 refcount_inc(&req->refs);
2491                 io_queue_async_work(req);
2492                 return true;
2493         }
2494         req_set_fail_links(req);
2495 #endif
2496         return false;
2497 }
2498
2499 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2500                              unsigned int issue_flags)
2501 {
2502         int cflags = 0;
2503
2504         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2505                 kiocb_end_write(req);
2506         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2507                 return;
2508         if (res != req->result)
2509                 req_set_fail_links(req);
2510         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2511                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2512         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2513 }
2514
2515 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2516 {
2517         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2518
2519         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2520 }
2521
2522 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2523 {
2524         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2525
2526 #ifdef CONFIG_BLOCK
2527         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2528         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2529                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2530
2531                 if (rw)
2532                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2533                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2534                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2535                         res = -EIO;
2536         }
2537 #endif
2538
2539         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2540                 kiocb_end_write(req);
2541
2542         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2543                 req_set_fail_links(req);
2544
2545         WRITE_ONCE(req->result, res);
2546         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2547         smp_wmb();
2548         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2549 }
2550
2551 /*
2552  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2553  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2554  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2555  * accessing the kiocb cookie.
2556  */
2557 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2558 {
2559         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2560
2561         /*
2562          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2563          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2564          * different devices.
2565          */
2566         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2567                 ctx->poll_multi_file = false;
2568         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2569                 struct io_kiocb *list_req;
2570
2571                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2572                                                 inflight_entry);
2573                 if (list_req->file != req->file)
2574                         ctx->poll_multi_file = true;
2575         }
2576
2577         /*
2578          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2579          * it to the front so we find it first.
2580          */
2581         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2582                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2583         else
2584                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2585
2586         /*
2587          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2588          * task context or in io worker task context. If current task context is
2589          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2590          */
2591         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2592             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2593                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2594 }
2595
2596 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2597 {
2598         if (state->file_refs) {
2599                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2600                 state->file_refs = 0;
2601         }
2602 }
2603
2604 /*
2605  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2606  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2607  * has more than one submission.
2608  */
2609 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2610 {
2611         if (!state)
2612                 return fget(fd);
2613
2614         if (state->file_refs) {
2615                 if (state->fd == fd) {
2616                         state->file_refs--;
2617                         return state->file;
2618                 }
2619                 io_state_file_put(state);
2620         }
2621         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2622         if (unlikely(!state->file))
2623                 return NULL;
2624
2625         state->fd = fd;
2626         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2627         return state->file;
2628 }
2629
2630 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2631 {
2632         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2633 }
2634
2635 /*
2636  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2637  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2638  * inline.
2639  */
2640 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2641 {
2642         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2643
2644         if (S_ISBLK(mode)) {
2645                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2646                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2647                         return true;
2648                 return false;
2649         }
2650         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2651                 return true;
2652         if (S_ISREG(mode)) {
2653                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2654                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2655                     file->f_op != &io_uring_fops)
2656                         return true;
2657                 return false;
2658         }
2659
2660         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2661         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2662                 return true;
2663
2664         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2665                 return false;
2666
2667         if (rw == READ)
2668                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2669
2670         return file->f_op->write_iter != NULL;
2671 }
2672
2673 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2674 {
2675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2676         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2677         struct file *file = req->file;
2678         unsigned ioprio;
2679         int ret;
2680
2681         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2682                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2683
2684         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2685         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2686                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2687                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2688         }
2689         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2690         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2691         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2692         if (unlikely(ret))
2693                 return ret;
2694
2695         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2696         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2697                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2698
2699         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2700         if (ioprio) {
2701                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2702                 if (ret)
2703                         return ret;
2704
2705                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2706         } else
2707                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2708
2709         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2710                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2711                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2712                         return -EOPNOTSUPP;
2713
2714                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2715                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2716                 req->iopoll_completed = 0;
2717         } else {
2718                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2719                         return -EINVAL;
2720                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2721         }
2722
2723         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2724         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2725         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2726         return 0;
2727 }
2728
2729 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2730 {
2731         switch (ret) {
2732         case -EIOCBQUEUED:
2733                 break;
2734         case -ERESTARTSYS:
2735         case -ERESTARTNOINTR:
2736         case -ERESTARTNOHAND:
2737         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2738                 /*
2739                  * We can't just restart the syscall, since previously
2740                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2741                  * IO with EINTR.
2742                  */
2743                 ret = -EINTR;
2744                 fallthrough;
2745         default:
2746                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2747         }
2748 }
2749
2750 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2751                        unsigned int issue_flags)
2752 {
2753         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2754         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2755
2756         /* add previously done IO, if any */
2757         if (io && io->bytes_done > 0) {
2758                 if (ret < 0)
2759                         ret = io->bytes_done;
2760                 else
2761                         ret += io->bytes_done;
2762         }
2763
2764         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2765                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2766         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2767                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2768         else
2769                 io_rw_done(kiocb, ret);
2770 }
2771
2772 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2773 {
2774         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2775         size_t len = req->rw.len;
2776         struct io_mapped_ubuf *imu;
2777         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2778         size_t offset;
2779         u64 buf_addr;
2780
2781         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2782                 return -EFAULT;
2783         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2784         imu = &ctx->user_bufs[index];
2785         buf_addr = req->rw.addr;
2786
2787         /* overflow */
2788         if (buf_addr + len < buf_addr)
2789                 return -EFAULT;
2790         /* not inside the mapped region */
2791         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2792                 return -EFAULT;
2793
2794         /*
2795          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2796          * and advance us to the beginning.
2797          */
2798         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2799         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2800
2801         if (offset) {
2802                 /*
2803                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2804                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2805                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2806                  * we know that:
2807                  *
2808                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2809                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2810                  *    first and last bvec
2811                  *
2812                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2813                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2814                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2815                  * since we can just skip the first segment, which may not
2816                  * be PAGE_SIZE aligned.
2817                  */
2818                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2819
2820                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2821                         iov_iter_advance(iter, offset);
2822                 } else {
2823                         unsigned long seg_skip;
2824
2825                         /* skip first vec */
2826                         offset -= bvec->bv_len;
2827                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2828
2829                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2830                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2831                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2832                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2833                 }
2834         }
2835
2836         return 0;
2837 }
2838
2839 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2840 {
2841         if (needs_lock)
2842                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2843 }
2844
2845 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2846 {
2847         /*
2848          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2849          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2850          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2851          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2852          */
2853         if (needs_lock)
2854                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2855 }
2856
2857 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2858                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2859                                           bool needs_lock)
2860 {
2861         struct io_buffer *head;
2862
2863         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2864                 return kbuf;
2865
2866         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2867
2868         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2869
2870         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2871         if (head) {
2872                 if (!list_empty(&head->list)) {
2873                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2874                                                         list);
2875                         list_del(&kbuf->list);
2876                 } else {
2877                         kbuf = head;
2878                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2879                 }
2880                 if (*len > kbuf->len)
2881                         *len = kbuf->len;
2882         } else {
2883                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2884         }
2885
2886         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2887
2888         return kbuf;
2889 }
2890
2891 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2892                                         bool needs_lock)
2893 {
2894         struct io_buffer *kbuf;
2895         u16 bgid;
2896
2897         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2898         bgid = req->buf_index;
2899         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2900         if (IS_ERR(kbuf))
2901                 return kbuf;
2902         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2903         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2904         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2905 }
2906
2907 #ifdef CONFIG_COMPAT
2908 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2909                                 bool needs_lock)
2910 {
2911         struct compat_iovec __user *uiov;
2912         compat_ssize_t clen;
2913         void __user *buf;
2914         ssize_t len;
2915
2916         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2917         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2918                 return -EFAULT;
2919         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2920                 return -EFAULT;
2921         if (clen < 0)
2922                 return -EINVAL;
2923
2924         len = clen;
2925         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2926         if (IS_ERR(buf))
2927                 return PTR_ERR(buf);
2928         iov[0].iov_base = buf;
2929         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2930         return 0;
2931 }
2932 #endif
2933
2934 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2935                                       bool needs_lock)
2936 {
2937         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2938         void __user *buf;
2939         ssize_t len;
2940
2941         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2942                 return -EFAULT;
2943
2944         len = iov[0].iov_len;
2945         if (len < 0)
2946                 return -EINVAL;
2947         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2948         if (IS_ERR(buf))
2949                 return PTR_ERR(buf);
2950         iov[0].iov_base = buf;
2951         iov[0].iov_len = len;
2952         return 0;
2953 }
2954
2955 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2956                                     bool needs_lock)
2957 {
2958         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2959                 struct io_buffer *kbuf;
2960
2961                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2962                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2963                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2964                 return 0;
2965         }
2966         if (req->rw.len != 1)
2967                 return -EINVAL;
2968
2969 #ifdef CONFIG_COMPAT
2970         if (req->ctx->compat)
2971                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2972 #endif
2973
2974         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2975 }
2976
2977 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2978                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2979 {
2980         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2981         size_t sqe_len = req->rw.len;
2982         u8 opcode = req->opcode;
2983         ssize_t ret;
2984
2985         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2986                 *iovec = NULL;
2987                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2988         }
2989
2990         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2991         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2992                 return -EINVAL;
2993
2994         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2995                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2996                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2997                         if (IS_ERR(buf))
2998                                 return PTR_ERR(buf);
2999                         req->rw.len = sqe_len;
3000                 }
3001
3002                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3003                 *iovec = NULL;
3004                 return ret;
3005         }
3006
3007         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3008                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3009                 if (!ret)
3010                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3011                 *iovec = NULL;
3012                 return ret;
3013         }
3014
3015         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3016                               req->ctx->compat);
3017 }
3018
3019 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3020 {
3021         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3022 }
3023
3024 /*
3025  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3026  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3027  */
3028 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3029 {
3030         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3031         struct file *file = req->file;
3032         ssize_t ret = 0;
3033
3034         /*
3035          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3036          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3037          * the kiocb to be handled from an async context.
3038          */
3039         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3040                 return -EOPNOTSUPP;
3041         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3042                 return -EAGAIN;
3043
3044         while (iov_iter_count(iter)) {
3045                 struct iovec iovec;
3046                 ssize_t nr;
3047
3048                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3049                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3050                 } else {
3051                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3052                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3053                 }
3054
3055                 if (rw == READ) {
3056                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3057                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3058                 } else {
3059                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3060                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3061                 }
3062
3063                 if (nr < 0) {
3064                         if (!ret)
3065                                 ret = nr;
3066                         break;
3067                 }
3068                 ret += nr;
3069                 if (nr != iovec.iov_len)
3070                         break;
3071                 req->rw.len -= nr;
3072                 req->rw.addr += nr;
3073                 iov_iter_advance(iter, nr);
3074         }
3075
3076         return ret;
3077 }
3078
3079 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3080                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3081 {
3082         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3083
3084         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3085         rw->free_iovec = iovec;
3086         rw->bytes_done = 0;
3087         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3088         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3089                 return;
3090         if (!iovec) {
3091                 unsigned iov_off = 0;
3092
3093                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3094                 if (iter->iov != fast_iov) {
3095                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3096                         rw->iter.iov += iov_off;
3097                 }
3098                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3099                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3100                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3101         } else {
3102                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3103         }
3104 }
3105
3106 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3107 {
3108         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3109         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3110         return req->async_data == NULL;
3111 }
3112
3113 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3114 {
3115         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3116                 return 0;
3117
3118         return  __io_alloc_async_data(req);
3119 }
3120
3121 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3122                              const struct iovec *fast_iov,
3123                              struct iov_iter *iter, bool force)
3124 {
3125         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3126                 return 0;
3127         if (!req->async_data) {
3128                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3129                         kfree(iovec);
3130                         return -ENOMEM;
3131                 }
3132
3133                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3134         }
3135         return 0;
3136 }
3137
3138 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3139 {
3140         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3141         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3142         int ret;
3143
3144         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3145         if (unlikely(ret < 0))
3146                 return ret;
3147
3148         iorw->bytes_done = 0;
3149         iorw->free_iovec = iov;
3150         if (iov)
3151                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3152         return 0;
3153 }
3154
3155 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3156 {
3157         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3158                 return -EBADF;
3159         return io_prep_rw(req, sqe);
3160 }
3161
3162 /*
3163  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3164  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3165  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3166  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3167  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3168  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3169  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3170  * slow path.
3171  */
3172 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3173                              int sync, void *arg)
3174 {
3175         struct wait_page_queue *wpq;
3176         struct io_kiocb *req = wait->private;
3177         struct wait_page_key *key = arg;
3178
3179         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3180
3181         if (!wake_page_match(wpq, key))
3182                 return 0;
3183
3184         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3185         list_del_init(&wait->entry);
3186
3187         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3188         refcount_inc(&req->refs);
3189         io_req_task_queue(req);
3190         return 1;
3191 }
3192
3193 /*
3194  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3195  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3196  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3197  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3198  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3199  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3200  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3201  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3202  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3203  * async worker threads for a blocking retry.
3204  */
3205 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3206 {
3207         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3208         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3209         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3210
3211         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3212         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3213                 return false;
3214
3215         /* Only for buffered IO */
3216         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3217                 return false;
3218
3219         /*
3220          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3221          * support callback based unlocks
3222          */
3223         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3224                 return false;
3225
3226         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3227         wait->wait.private = req;
3228         wait->wait.flags = 0;
3229         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3230         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3231         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3232         kiocb->ki_waitq = wait;
3233         return true;
3234 }
3235
3236 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3237 {
3238         if (req->file->f_op->read_iter)
3239                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3240         else if (req->file->f_op->read)
3241                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3242         else
3243                 return -EINVAL;
3244 }
3245
3246 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3247 {
3248         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3249         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3250         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3251         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3252         ssize_t io_size, ret, ret2;
3253         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3254
3255         if (rw) {
3256                 iter = &rw->iter;
3257                 iovec = NULL;
3258         } else {
3259                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3260                 if (ret < 0)
3261                         return ret;
3262         }
3263         io_size = iov_iter_count(iter);
3264         req->result = io_size;
3265
3266         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3267         if (!force_nonblock)
3268                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3269         else
3270                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3271
3272         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3273         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3274                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3275                 return ret ?: -EAGAIN;
3276         }
3277
3278         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3279         if (unlikely(ret)) {
3280                 kfree(iovec);
3281                 return ret;
3282         }
3283
3284         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3285
3286         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3287                 if (req->async_data)
3288                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3289                 goto out_free;
3290         } else if (ret == -EAGAIN) {
3291                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3292                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3293                         goto done;
3294                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3295                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3296                         goto done;
3297                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3298                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3299                 ret = 0;
3300         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3301                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3302                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3303                 goto done;
3304         }
3305
3306         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3307         if (ret2)
3308                 return ret2;
3309
3310         iovec = NULL;
3311         rw = req->async_data;
3312         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3313         iter = &rw->iter;
3314
3315         do {
3316                 io_size -= ret;
3317                 rw->bytes_done += ret;
3318                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3319                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3320                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3321                         return -EAGAIN;
3322                 }
3323
3324                 /*
3325                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3326                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3327                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3328                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3329                  */
3330                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3331                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3332                         return 0;
3333                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3334                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3335         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3336 done:
3337         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3338 out_free:
3339         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3340         if (iovec)
3341                 kfree(iovec);
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3346 {
3347         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3348                 return -EBADF;
3349         return io_prep_rw(req, sqe);
3350 }
3351
3352 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3353 {
3354         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3355         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3356         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3357         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3358         ssize_t ret, ret2, io_size;
3359         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3360
3361         if (rw) {
3362                 iter = &rw->iter;
3363                 iovec = NULL;
3364         } else {
3365                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3366                 if (ret < 0)
3367                         return ret;
3368         }
3369         io_size = iov_iter_count(iter);
3370         req->result = io_size;
3371
3372         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3373         if (!force_nonblock)
3374                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3375         else
3376                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3377
3378         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3379         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3380                 goto copy_iov;
3381
3382         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3383         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3384             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3385                 goto copy_iov;
3386
3387         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3388         if (unlikely(ret))
3389                 goto out_free;
3390
3391         /*
3392          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3393          * which will be released by another thread in
3394          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3395          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3396          * we return to userspace.
3397          */
3398         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3399                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3400                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3401                                         SB_FREEZE_WRITE);
3402         }
3403         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3404
3405         if (req->file->f_op->write_iter)
3406                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3407         else if (req->file->f_op->write)
3408                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3409         else
3410                 ret2 = -EINVAL;
3411
3412         /*
3413          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3414          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3415          */
3416         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3417                 ret2 = -EAGAIN;
3418         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3419         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3420                 goto done;
3421         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3422                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3423         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3424                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3425                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3426                         goto copy_iov;
3427 done:
3428                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3429         } else {
3430 copy_iov:
3431                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3432                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3433                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3434                 return ret ?: -EAGAIN;
3435         }
3436 out_free:
3437         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3438         if (iovec)
3439                 kfree(iovec);
3440         return ret;
3441 }
3442
3443 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3444                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3445 {
3446         struct io_rename *ren = &req->rename;
3447         const char __user *oldf, *newf;
3448
3449         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3450                 return -EBADF;
3451
3452         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3453         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3454         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3455         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3456         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3457
3458         ren->oldpath = getname(oldf);
3459         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3460                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3461
3462         ren->newpath = getname(newf);
3463         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3464                 putname(ren->oldpath);
3465                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3466         }
3467
3468         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3469         return 0;
3470 }
3471
3472 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3473 {
3474         struct io_rename *ren = &req->rename;
3475         int ret;
3476
3477         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3478                 return -EAGAIN;
3479
3480         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3481                                 ren->newpath, ren->flags);
3482
3483         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3484         if (ret < 0)
3485                 req_set_fail_links(req);
3486         io_req_complete(req, ret);
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3491                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3492 {
3493         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3494         const char __user *fname;
3495
3496         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3497                 return -EBADF;
3498
3499         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3500
3501         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3502         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3503                 return -EINVAL;
3504
3505         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3506         un->filename = getname(fname);
3507         if (IS_ERR(un->filename))
3508                 return PTR_ERR(un->filename);
3509
3510         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3515 {
3516         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3517         int ret;
3518
3519         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3520                 return -EAGAIN;
3521
3522         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3523                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3524         else
3525                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3526
3527         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3528         if (ret < 0)
3529                 req_set_fail_links(req);
3530         io_req_complete(req, ret);
3531         return 0;
3532 }
3533
3534 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3535                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3536 {
3537 #if defined(CONFIG_NET)
3538         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3539                 return -EINVAL;
3540         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3541             sqe->buf_index)
3542                 return -EINVAL;
3543
3544         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3545         return 0;
3546 #else
3547         return -EOPNOTSUPP;
3548 #endif
3549 }
3550
3551 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3552 {
3553 #if defined(CONFIG_NET)
3554         struct socket *sock;
3555         int ret;
3556
3557         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3558                 return -EAGAIN;
3559
3560         sock = sock_from_file(req->file);
3561         if (unlikely(!sock))
3562                 return -ENOTSOCK;
3563
3564         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3565         if (ret < 0)
3566                 req_set_fail_links(req);
3567         io_req_complete(req, ret);
3568         return 0;
3569 #else
3570         return -EOPNOTSUPP;
3571 #endif
3572 }
3573
3574 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3575                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3576 {
3577         struct io_splice* sp = &req->splice;
3578         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3579
3580         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3581                 return -EINVAL;
3582
3583         sp->file_in = NULL;
3584         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3585         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3586
3587         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3588                 return -EINVAL;
3589
3590         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3591                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3592         if (!sp->file_in)
3593                 return -EBADF;
3594         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3595
3596         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3597                 /*
3598                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3599                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3600                  */
3601                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3602         }
3603
3604         return 0;
3605 }
3606
3607 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3608                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3609 {
3610         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3611                 return -EINVAL;
3612         return __io_splice_prep(req, sqe);
3613 }
3614
3615 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3616 {
3617         struct io_splice *sp = &req->splice;
3618         struct file *in = sp->file_in;
3619         struct file *out = sp->file_out;
3620         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3621         long ret = 0;
3622
3623         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3624                 return -EAGAIN;
3625         if (sp->len)
3626                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3627
3628         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3629         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3630
3631         if (ret != sp->len)
3632                 req_set_fail_links(req);
3633         io_req_complete(req, ret);
3634         return 0;
3635 }
3636
3637 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3638 {
3639         struct io_splice* sp = &req->splice;
3640
3641         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3642         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3643         return __io_splice_prep(req, sqe);
3644 }
3645
3646 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3647 {
3648         struct io_splice *sp = &req->splice;
3649         struct file *in = sp->file_in;
3650         struct file *out = sp->file_out;
3651         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3652         loff_t *poff_in, *poff_out;
3653         long ret = 0;
3654
3655         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3656                 return -EAGAIN;
3657
3658         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3659         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3660
3661         if (sp->len)
3662                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3663
3664         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3665         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3666
3667         if (ret != sp->len)
3668                 req_set_fail_links(req);
3669         io_req_complete(req, ret);
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3675  */
3676 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3677 {
3678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3679
3680         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3681                 return -EINVAL;
3682
3683         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3684         return 0;
3685 }
3686
3687 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3688 {
3689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3690
3691         if (!req->file)
3692                 return -EBADF;
3693
3694         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3695                 return -EINVAL;
3696         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3700         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3704         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3709 {
3710         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3711         int ret;
3712
3713         /* fsync always requires a blocking context */
3714         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3715                 return -EAGAIN;
3716
3717         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3718                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3719                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3720         if (ret < 0)
3721                 req_set_fail_links(req);
3722         io_req_complete(req, ret);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3727                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3730                 return -EINVAL;
3731         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3732                 return -EINVAL;
3733
3734         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3735         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3736         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3741 {
3742         int ret;
3743
3744         /* fallocate always requiring blocking context */
3745         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3746                 return -EAGAIN;
3747         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3748                                 req->sync.len);
3749         if (ret < 0)
3750                 req_set_fail_links(req);
3751         io_req_complete(req, ret);
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3756 {
3757         const char __user *fname;
3758         int ret;
3759
3760         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3761                 return -EINVAL;
3762         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3763                 return -EBADF;
3764
3765         /* open.how should be already initialised */
3766         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3767                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3768
3769         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3770         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3771         req->open.filename = getname(fname);
3772         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3773                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3774                 req->open.filename = NULL;
3775                 return ret;
3776         }
3777         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3778         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3783 {
3784         u64 flags, mode;
3785
3786         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3787                 return -EINVAL;
3788         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3789         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3790         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3791         return __io_openat_prep(req, sqe);
3792 }
3793
3794 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3795 {
3796         struct open_how __user *how;
3797         size_t len;
3798         int ret;
3799
3800         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3801                 return -EINVAL;
3802         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3803         len = READ_ONCE(sqe->len);
3804         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3808                                         len);
3809         if (ret)
3810                 return ret;
3811
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3816 {
3817         struct open_flags op;
3818         struct file *file;
3819         bool nonblock_set;
3820         bool resolve_nonblock;
3821         int ret;
3822
3823         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3824         if (ret)
3825                 goto err;
3826         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3827         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3828         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3829                 /*
3830                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3831                  * it'll always -EAGAIN
3832                  */
3833                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3834                         return -EAGAIN;
3835                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3836                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3837         }
3838
3839         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3840         if (ret < 0)
3841                 goto err;
3842
3843         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3844         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3845         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3846             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3847                 /*
3848                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3849                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3850                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3851                  */
3852                 put_unused_fd(ret);
3853                 return -EAGAIN;
3854         }
3855
3856         if (IS_ERR(file)) {
3857                 put_unused_fd(ret);
3858                 ret = PTR_ERR(file);
3859         } else {
3860                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3861                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3862                 fsnotify_open(file);
3863                 fd_install(ret, file);
3864         }
3865 err:
3866         putname(req->open.filename);
3867         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3868         if (ret < 0)
3869                 req_set_fail_links(req);
3870         io_req_complete(req, ret);
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3875 {
3876         return io_openat2(req, issue_flags);
3877 }
3878
3879 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3880                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3881 {
3882         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3883         u64 tmp;
3884
3885         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3886                 return -EINVAL;
3887
3888         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3889         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         memset(p, 0, sizeof(*p));
3893         p->nbufs = tmp;
3894         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3895         return 0;
3896 }
3897
3898 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3899                                int bgid, unsigned nbufs)
3900 {
3901         unsigned i = 0;
3902
3903         /* shouldn't happen */
3904         if (!nbufs)
3905                 return 0;
3906
3907         /* the head kbuf is the list itself */
3908         while (!list_empty(&buf->list)) {
3909                 struct io_buffer *nxt;
3910
3911                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3912                 list_del(&nxt->list);
3913                 kfree(nxt);
3914                 if (++i == nbufs)
3915                         return i;
3916         }
3917         i++;
3918         kfree(buf);
3919         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3920
3921         return i;
3922 }
3923
3924 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3925 {
3926         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3928         struct io_buffer *head;
3929         int ret = 0;
3930         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3931
3932         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3933
3934         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3935
3936         ret = -ENOENT;
3937         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3938         if (head)
3939                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3940         if (ret < 0)
3941                 req_set_fail_links(req);
3942
3943         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3944         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3945                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3946                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3947         } else {
3948                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3949                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3950         }
3951         return 0;
3952 }
3953
3954 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3955                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3956 {
3957         unsigned long size;
3958         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3959         u64 tmp;
3960
3961         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3962                 return -EINVAL;
3963
3964         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3965         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3966                 return -E2BIG;
3967         p->nbufs = tmp;
3968         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3969         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3970
3971         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3972         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3973                 return -EFAULT;
3974
3975         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3976         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3977         if (tmp > USHRT_MAX)
3978                 return -E2BIG;
3979         p->bid = tmp;
3980         return 0;
3981 }
3982
3983 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3984 {
3985         struct io_buffer *buf;
3986         u64 addr = pbuf->addr;
3987         int i, bid = pbuf->bid;
3988
3989         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3990                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3991                 if (!buf)
3992                         break;
3993
3994                 buf->addr = addr;
3995                 buf->len = pbuf->len;
3996                 buf->bid = bid;
3997                 addr += pbuf->len;
3998                 bid++;
3999                 if (!*head) {
4000                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4001                         *head = buf;
4002                 } else {
4003                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4004                 }
4005         }
4006
4007         return i ? i : -ENOMEM;
4008 }
4009
4010 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4011 {
4012         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4013         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4014         struct io_buffer *head, *list;
4015         int ret = 0;
4016         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4017
4018         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4019
4020         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4021
4022         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4023
4024         ret = io_add_buffers(p, &head);
4025         if (ret >= 0 && !list) {
4026                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4027                 if (ret < 0)
4028                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4029         }
4030         if (ret < 0)
4031                 req_set_fail_links(req);
4032
4033         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4034         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4035                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4036                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4037         } else {
4038                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4039                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4040         }
4041         return 0;
4042 }
4043
4044 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4045                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4046 {
4047 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4048         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4049                 return -EINVAL;
4050         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4051                 return -EINVAL;
4052
4053         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4054         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4055         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4056
4057         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4058                 struct epoll_event __user *ev;
4059
4060                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4061                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4062                         return -EFAULT;
4063         }
4064
4065         return 0;
4066 #else
4067         return -EOPNOTSUPP;
4068 #endif
4069 }
4070
4071 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4072 {
4073 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4074         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4075         int ret;
4076         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4077
4078         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4079         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4080                 return -EAGAIN;
4081
4082         if (ret < 0)
4083                 req_set_fail_links(req);
4084         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4085         return 0;
4086 #else
4087         return -EOPNOTSUPP;
4088 #endif
4089 }
4090
4091 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4092 {
4093 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4094         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4095                 return -EINVAL;
4096         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4097                 return -EINVAL;
4098
4099         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4100         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4101         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4102         return 0;
4103 #else
4104         return -EOPNOTSUPP;
4105 #endif
4106 }
4107
4108 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4109 {
4110 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4111         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4112         int ret;
4113
4114         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4115                 return -EAGAIN;
4116
4117         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4118         if (ret < 0)
4119                 req_set_fail_links(req);
4120         io_req_complete(req, ret);
4121         return 0;
4122 #else
4123         return -EOPNOTSUPP;
4124 #endif
4125 }
4126
4127 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4128 {
4129         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4130                 return -EINVAL;
4131         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4132                 return -EINVAL;
4133
4134         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4135         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4136         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4137         return 0;
4138 }
4139
4140 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4141 {
4142         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4143         int ret;
4144
4145         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4146                 switch (fa->advice) {
4147                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4148                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4149                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4150                         break;
4151                 default:
4152                         return -EAGAIN;
4153                 }
4154         }
4155
4156         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4157         if (ret < 0)
4158                 req_set_fail_links(req);
4159         io_req_complete(req, ret);
4160         return 0;
4161 }
4162
4163 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4164 {
4165         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4166                 return -EINVAL;
4167         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4168                 return -EINVAL;
4169         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4170                 return -EBADF;
4171
4172         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4173         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4174         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4175         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4176         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4177
4178         return 0;
4179 }
4180
4181 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4182 {
4183         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4184         int ret;
4185
4186         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4187                 /* only need file table for an actual valid fd */
4188                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4189                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4190                 return -EAGAIN;
4191         }
4192
4193         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4194                        ctx->buffer);
4195
4196         if (ret < 0)
4197                 req_set_fail_links(req);
4198         io_req_complete(req, ret);
4199         return 0;
4200 }
4201
4202 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4203 {
4204         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4205                 return -EINVAL;
4206         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4207             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4208                 return -EINVAL;
4209         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4210                 return -EBADF;
4211
4212         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4217 {
4218         struct files_struct *files = current->files;
4219         struct io_close *close = &req->close;
4220         struct fdtable *fdt;
4221         struct file *file;
4222         int ret;
4223
4224         file = NULL;
4225         ret = -EBADF;
4226         spin_lock(&files->file_lock);
4227         fdt = files_fdtable(files);
4228         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4229                 spin_unlock(&files->file_lock);
4230                 goto err;
4231         }
4232         file = fdt->fd[close->fd];
4233         if (!file) {
4234                 spin_unlock(&files->file_lock);
4235                 goto err;
4236         }
4237
4238         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4239                 spin_unlock(&files->file_lock);
4240                 file = NULL;
4241                 goto err;
4242         }
4243
4244         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4245         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4246                 spin_unlock(&files->file_lock);
4247                 return -EAGAIN;
4248         }
4249
4250         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4251         spin_unlock(&files->file_lock);
4252         if (ret < 0) {
4253                 if (ret == -ENOENT)
4254                         ret = -EBADF;
4255                 goto err;
4256         }
4257
4258         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4259         ret = filp_close(file, current->files);
4260 err:
4261         if (ret < 0)
4262                 req_set_fail_links(req);
4263         if (file)
4264                 fput(file);
4265         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4270 {
4271         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4272
4273         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4274                 return -EINVAL;
4275         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4276                 return -EINVAL;
4277
4278         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4279         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4280         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4281         return 0;
4282 }
4283
4284 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4285 {
4286         int ret;
4287
4288         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4289         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4290                 return -EAGAIN;
4291
4292         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4293                                 req->sync.flags);
4294         if (ret < 0)
4295                 req_set_fail_links(req);
4296         io_req_complete(req, ret);
4297         return 0;
4298 }
4299
4300 #if defined(CONFIG_NET)
4301 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4302                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4303 {
4304         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4305
4306         if (async_msg)
4307                 return -EAGAIN;
4308         if (io_alloc_async_data(req)) {
4309                 kfree(kmsg->free_iov);
4310                 return -ENOMEM;
4311         }
4312         async_msg = req->async_data;
4313         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4314         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4315         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4316         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4317         if (!async_msg->free_iov)
4318                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4319
4320         return -EAGAIN;
4321 }
4322
4323 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4324                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4325 {
4326         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4327         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4328         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4329                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4330 }
4331
4332 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4333 {
4334         int ret;
4335
4336         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4337                 return 0;
4338         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4339         if (!ret)
4340                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4341         return ret;
4342 }
4343
4344 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4345 {
4346         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4347
4348         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4349                 return -EINVAL;
4350
4351         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4352         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4353         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4354
4355 #ifdef CONFIG_COMPAT
4356         if (req->ctx->compat)
4357                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4358 #endif
4359         return 0;
4360 }
4361
4362 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4363 {
4364         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4365         struct socket *sock;
4366         unsigned flags;
4367         int min_ret = 0;
4368         int ret;
4369
4370         sock = sock_from_file(req->file);
4371         if (unlikely(!sock))
4372                 return -ENOTSOCK;
4373
4374         kmsg = req->async_data;
4375         if (!kmsg) {
4376                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4377                 if (ret)
4378                         return ret;
4379                 kmsg = &iomsg;
4380         }
4381
4382         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4383         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4384                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4385         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4386                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4387
4388         if (flags & MSG_WAITALL)
4389                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4390
4391         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4392         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4393                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4394         if (ret == -ERESTARTSYS)
4395                 ret = -EINTR;
4396
4397         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4398         if (kmsg->free_iov)
4399                 kfree(kmsg->free_iov);
4400         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4401         if (ret < min_ret)
4402                 req_set_fail_links(req);
4403         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4404         return 0;
4405 }
4406
4407 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4408 {
4409         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4410         struct msghdr msg;
4411         struct iovec iov;
4412         struct socket *sock;
4413         unsigned flags;
4414         int min_ret = 0;
4415         int ret;
4416
4417         sock = sock_from_file(req->file);
4418         if (unlikely(!sock))
4419                 return -ENOTSOCK;
4420
4421         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4422         if (unlikely(ret))
4423                 return ret;
4424
4425         msg.msg_name = NULL;
4426         msg.msg_control = NULL;
4427         msg.msg_controllen = 0;
4428         msg.msg_namelen = 0;
4429
4430         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4431         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4432                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4433         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4434                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4435
4436         if (flags & MSG_WAITALL)
4437                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4438
4439         msg.msg_flags = flags;
4440         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4441         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4442                 return -EAGAIN;
4443         if (ret == -ERESTARTSYS)
4444                 ret = -EINTR;
4445
4446         if (ret < min_ret)
4447                 req_set_fail_links(req);
4448         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4449         return 0;
4450 }
4451
4452 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4453                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4454 {
4455         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4456         struct iovec __user *uiov;
4457         size_t iov_len;
4458         int ret;
4459
4460         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4461                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4462         if (ret)
4463                 return ret;
4464
4465         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4466                 if (iov_len > 1)
4467                         return -EINVAL;
4468                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4469                         return -EFAULT;
4470                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4471                 iomsg->free_iov = NULL;
4472         } else {
4473                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4474                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4475                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4476                                      false);
4477                 if (ret > 0)
4478                         ret = 0;
4479         }
4480
4481         return ret;
4482 }
4483
4484 #ifdef CONFIG_COMPAT
4485 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4486                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4487 {
4488         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4489         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4490         struct compat_iovec __user *uiov;
4491         compat_uptr_t ptr;
4492         compat_size_t len;
4493         int ret;
4494
4495         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4496         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4497                                         &ptr, &len);
4498         if (ret)
4499                 return ret;
4500
4501         uiov = compat_ptr(ptr);
4502         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4503                 compat_ssize_t clen;
4504
4505                 if (len > 1)
4506                         return -EINVAL;
4507                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4508                         return -EFAULT;
4509                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4510                         return -EFAULT;
4511                 if (clen < 0)
4512                         return -EINVAL;
4513                 sr->len = clen;
4514                 iomsg->free_iov = NULL;
4515         } else {
4516                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4517                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4518                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4519                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4520                 if (ret < 0)
4521                         return ret;
4522         }
4523
4524         return 0;
4525 }
4526 #endif
4527
4528 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4529                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4530 {
4531         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4532
4533 #ifdef CONFIG_COMPAT
4534         if (req->ctx->compat)
4535                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4536 #endif
4537
4538         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4539 }
4540
4541 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4542                                                bool needs_lock)
4543 {
4544         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4545         struct io_buffer *kbuf;
4546
4547         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4548         if (IS_ERR(kbuf))
4549                 return kbuf;
4550
4551         sr->kbuf = kbuf;
4552         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4553         return kbuf;
4554 }
4555
4556 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4557 {
4558         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4559 }
4560
4561 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4562 {
4563         int ret;
4564
4565         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4566                 return 0;
4567         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4568         if (!ret)
4569                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4570         return ret;
4571 }
4572
4573 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4574 {
4575         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4576
4577         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4578                 return -EINVAL;
4579
4580         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4581         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4582         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4583         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4584
4585 #ifdef CONFIG_COMPAT
4586         if (req->ctx->compat)
4587                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4588 #endif
4589         return 0;
4590 }
4591
4592 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4593 {
4594         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4595         struct socket *sock;
4596         struct io_buffer *kbuf;
4597         unsigned flags;
4598         int min_ret = 0;
4599         int ret, cflags = 0;
4600         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4601
4602         sock = sock_from_file(req->file);
4603         if (unlikely(!sock))
4604                 return -ENOTSOCK;
4605
4606         kmsg = req->async_data;
4607         if (!kmsg) {
4608                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4609                 if (ret)
4610                         return ret;
4611                 kmsg = &iomsg;
4612         }
4613
4614         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4615                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4616                 if (IS_ERR(kbuf))
4617                         return PTR_ERR(kbuf);
4618                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4619                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4620                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4621                                 1, req->sr_msg.len);
4622         }
4623
4624         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4625         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4626                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4627         else if (force_nonblock)
4628                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4629
4630         if (flags & MSG_WAITALL)
4631                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4632
4633         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4634                                         kmsg->uaddr, flags);
4635         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4636                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4637         if (ret == -ERESTARTSYS)
4638                 ret = -EINTR;
4639
4640         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4641                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4642         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4643         if (kmsg->free_iov)
4644                 kfree(kmsg->free_iov);
4645         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4646         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4647                 req_set_fail_links(req);
4648         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4649         return 0;
4650 }
4651
4652 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4653 {
4654         struct io_buffer *kbuf;
4655         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4656         struct msghdr msg;
4657         void __user *buf = sr->buf;
4658         struct socket *sock;
4659         struct iovec iov;
4660         unsigned flags;
4661         int min_ret = 0;
4662         int ret, cflags = 0;
4663         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4664
4665         sock = sock_from_file(req->file);
4666         if (unlikely(!sock))
4667                 return -ENOTSOCK;
4668
4669         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4670                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4671                 if (IS_ERR(kbuf))
4672                         return PTR_ERR(kbuf);
4673                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4674         }
4675
4676         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4677         if (unlikely(ret))
4678                 goto out_free;
4679
4680         msg.msg_name = NULL;
4681         msg.msg_control = NULL;
4682         msg.msg_controllen = 0;
4683         msg.msg_namelen = 0;
4684         msg.msg_iocb = NULL;
4685         msg.msg_flags = 0;
4686
4687         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4688         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4689                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4690         else if (force_nonblock)
4691                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4692
4693         if (flags & MSG_WAITALL)
4694                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4695
4696         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4697         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4698                 return -EAGAIN;
4699         if (ret == -ERESTARTSYS)
4700                 ret = -EINTR;
4701 out_free:
4702         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4703                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4704         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4705                 req_set_fail_links(req);
4706         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4707         return 0;
4708 }
4709
4710 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4711 {
4712         struct io_accept *accept = &req->accept;
4713
4714         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4715                 return -EINVAL;
4716         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4717                 return -EINVAL;
4718
4719         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4720         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4721         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4722         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4723         return 0;
4724 }
4725
4726 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4727 {
4728         struct io_accept *accept = &req->accept;
4729         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4730         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4731         int ret;
4732
4733         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4734                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4735
4736         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4737                                         accept->addr_len, accept->flags,
4738                                         accept->nofile);
4739         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4740                 return -EAGAIN;
4741         if (ret < 0) {
4742                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4743                         ret = -EINTR;
4744                 req_set_fail_links(req);
4745         }
4746         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4747         return 0;
4748 }
4749
4750 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4751 {
4752         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4753         struct io_connect *conn = &req->connect;
4754
4755         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4756 }
4757
4758 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4759 {
4760         struct io_connect *conn = &req->connect;
4761
4762         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4763                 return -EINVAL;
4764         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4765                 return -EINVAL;
4766
4767         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4768         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4769         return 0;
4770 }
4771
4772 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4773 {
4774         struct io_async_connect __io, *io;
4775         unsigned file_flags;
4776         int ret;
4777         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4778
4779         if (req->async_data) {
4780                 io = req->async_data;
4781         } else {
4782                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4783                                                 req->connect.addr_len,
4784                                                 &__io.address);
4785                 if (ret)
4786                         goto out;
4787                 io = &__io;
4788         }
4789
4790         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4791
4792         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4793                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4794         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4795                 if (req->async_data)
4796                         return -EAGAIN;
4797                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4798                         ret = -ENOMEM;
4799                         goto out;
4800                 }
4801                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4802                 return -EAGAIN;
4803         }
4804         if (ret == -ERESTARTSYS)
4805                 ret = -EINTR;
4806 out:
4807         if (ret < 0)
4808                 req_set_fail_links(req);
4809         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4810         return 0;
4811 }
4812 #else /* !CONFIG_NET */
4813 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4814 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4815 {                                                                       \
4816         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4817 }
4818
4819 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4820 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4821 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4822 {                                                                       \
4823         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4824 }                                                                       \
4825
4826 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4827 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4828 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4829 {                                                                       \
4830         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4831 }
4832
4833 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4834 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4835 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4836 IO_NETOP_PREP(accept);
4837 IO_NETOP_FN(send);
4838 IO_NETOP_FN(recv);
4839 #endif /* CONFIG_NET */
4840
4841 struct io_poll_table {
4842         struct poll_table_struct pt;
4843         struct io_kiocb *req;
4844         int error;
4845 };
4846
4847 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4848                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4849 {
4850         int ret;
4851
4852         /* for instances that support it check for an event match first: */
4853         if (mask && !(mask & poll->events))
4854                 return 0;
4855
4856         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4857
4858         list_del_init(&poll->wait.entry);
4859
4860         req->result = mask;
4861         req->task_work.func = func;
4862         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4863
4864         /*
4865          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4866          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4867          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4868          * have the needed state needed for it anyway.
4869          */
4870         ret = io_req_task_work_add(req);
4871         if (unlikely(ret)) {
4872                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4873                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4874         }
4875         return 1;
4876 }
4877
4878 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4879         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4880 {
4881         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4882
4883         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4884                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4885
4886                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4887         }
4888
4889         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4890         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4891                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4892                 return true;
4893         }
4894
4895         return false;
4896 }
4897
4898 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4899 {
4900         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4901         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4902                 return req->async_data;
4903         return req->apoll->double_poll;
4904 }
4905
4906 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4907 {
4908         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4909                 return &req->poll;
4910         return &req->apoll->poll;
4911 }
4912
4913 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4914 {
4915         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4916
4917         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4918
4919         if (poll && poll->head) {
4920                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4921
4922                 spin_lock(&head->lock);
4923                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4924                 if (poll->wait.private)
4925                         refcount_dec(&req->refs);
4926                 poll->head = NULL;
4927                 spin_unlock(&head->lock);
4928         }
4929 }
4930
4931 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4932 {
4933         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4934
4935         io_poll_remove_double(req);
4936         req->poll.done = true;
4937         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4938         io_commit_cqring(ctx);
4939 }
4940
4941 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4942 {
4943         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4944         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4945         struct io_kiocb *nxt;
4946
4947         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4948                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4949         } else {
4950                 hash_del(&req->hash_node);
4951                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4952                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4953
4954                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4955                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4956                 if (nxt)
4957                         __io_req_task_submit(nxt);
4958         }
4959
4960         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4961 }
4962
4963 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4964                                int sync, void *key)
4965 {
4966         struct io_kiocb *req = wait->private;
4967         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4968         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4969
4970         /* for instances that support it check for an event match first: */
4971         if (mask && !(mask & poll->events))
4972                 return 0;
4973
4974         list_del_init(&wait->entry);
4975
4976         if (poll && poll->head) {
4977                 bool done;
4978
4979                 spin_lock(&poll->head->lock);
4980                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4981                 if (!done)
4982                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4983                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4984                 wait->private = NULL;
4985                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4986                 if (!done) {
4987                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4988                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4989                 }
4990         }
4991         refcount_dec(&req->refs);
4992         return 1;
4993 }
4994
4995 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4996                               wait_queue_func_t wake_func)
4997 {
4998         poll->head = NULL;
4999         poll->done = false;
5000         poll->canceled = false;
5001         poll->events = events;
5002         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5003         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5004 }
5005
5006 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5007                             struct wait_queue_head *head,
5008                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5009 {
5010         struct io_kiocb *req = pt->req;
5011
5012         /*
5013          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5014          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5015          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5016          */
5017         if (unlikely(poll->head)) {
5018                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5019
5020                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5021                 if (*poll_ptr) {
5022                         pt->error = -EINVAL;
5023                         return;
5024                 }
5025                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5026                 if (poll->head == head)
5027                         return;
5028                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5029                 if (!poll) {
5030                         pt->error = -ENOMEM;
5031                         return;
5032                 }
5033                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5034                 refcount_inc(&req->refs);
5035                 poll->wait.private = req;
5036                 *poll_ptr = poll;
5037         }
5038
5039         pt->error = 0;
5040         poll->head = head;
5041
5042         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5043                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5044         else
5045                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5046 }
5047
5048 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5049                                struct poll_table_struct *p)
5050 {
5051         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5052         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5053
5054         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5055 }
5056
5057 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5058 {
5059         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5060         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5061         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5062
5063         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5064
5065         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5066                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5067                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5068                 return;
5069         }
5070
5071         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5072         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5073                 hash_del(&req->hash_node);
5074
5075         io_poll_remove_double(req);
5076         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5077
5078         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5079                 __io_req_task_submit(req);
5080         else
5081                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5082
5083         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5084         kfree(apoll->double_poll);
5085         kfree(apoll);
5086 }
5087
5088 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5089                         void *key)
5090 {
5091         struct io_kiocb *req = wait->private;
5092         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5093
5094         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5095                                         key_to_poll(key));
5096
5097         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5098 }
5099
5100 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5101 {
5102         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5103         struct hlist_head *list;
5104
5105         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5106         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5107 }
5108
5109 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5110                                       struct io_poll_iocb *poll,
5111                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5112                                       wait_queue_func_t wake_func)
5113         __acquires(&ctx->completion_lock)
5114 {
5115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5116         bool cancel = false;
5117
5118         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5119         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5120         poll->file = req->file;
5121         poll->wait.private = req;
5122
5123         ipt->pt._key = mask;
5124         ipt->req = req;
5125         ipt->error = -EINVAL;
5126
5127         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5128
5129         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5130         if (likely(poll->head)) {
5131                 spin_lock(&poll->head->lock);
5132                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5133                         if (ipt->error)
5134                                 cancel = true;
5135                         ipt->error = 0;
5136                         mask = 0;
5137                 }
5138                 if (mask || ipt->error)
5139                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5140                 else if (cancel)
5141                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5142                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5143                         io_poll_req_insert(req);
5144                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5145         }
5146
5147         return mask;
5148 }
5149
5150 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5151 {
5152         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5153         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5154         struct async_poll *apoll;
5155         struct io_poll_table ipt;
5156         __poll_t mask, ret;
5157         int rw;
5158
5159         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5160                 return false;
5161         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5162                 return false;
5163         if (def->pollin)
5164                 rw = READ;
5165         else if (def->pollout)
5166                 rw = WRITE;
5167         else
5168                 return false;
5169         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5170         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5171                 return false;
5172
5173         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5174         if (unlikely(!apoll))
5175                 return false;
5176         apoll->double_poll = NULL;
5177
5178         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5179         req->apoll = apoll;
5180
5181         mask = 0;
5182         if (def->pollin)
5183                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5184         if (def->pollout)
5185                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5186
5187         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5188         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5189             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5190                 mask &= ~POLLIN;
5191
5192         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5193
5194         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5195
5196         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5197                                         io_async_wake);
5198         if (ret || ipt.error) {
5199                 io_poll_remove_double(req);
5200                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5201                 kfree(apoll->double_poll);
5202                 kfree(apoll);
5203                 return false;
5204         }
5205         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5206         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5207                                         apoll->poll.events);
5208         return true;
5209 }
5210
5211 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5212                                  struct io_poll_iocb *poll)
5213 {
5214         bool do_complete = false;
5215
5216         spin_lock(&poll->head->lock);
5217         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5218         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5219                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5220                 do_complete = true;
5221         }
5222         spin_unlock(&poll->head->lock);
5223         hash_del(&req->hash_node);
5224         return do_complete;
5225 }
5226
5227 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5228 {
5229         bool do_complete;
5230
5231         io_poll_remove_double(req);
5232
5233         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5234                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5235         } else {
5236                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5237
5238                 /* non-poll requests have submit ref still */
5239                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5240                 if (do_complete) {
5241                         io_put_req(req);
5242                         kfree(apoll->double_poll);
5243                         kfree(apoll);
5244                 }
5245         }
5246
5247         if (do_complete) {
5248                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5249                 io_commit_cqring(req->ctx);
5250                 req_set_fail_links(req);
5251                 io_put_req_deferred(req, 1);
5252         }
5253
5254         return do_complete;
5255 }
5256
5257 /*
5258  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5259  */
5260 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5261                                struct files_struct *files)
5262 {
5263         struct hlist_node *tmp;
5264         struct io_kiocb *req;
5265         int posted = 0, i;
5266
5267         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5268         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5269                 struct hlist_head *list;
5270
5271                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5272                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5273                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5274                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5275                 }
5276         }
5277         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5278
5279         if (posted)
5280                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5281
5282         return posted != 0;
5283 }
5284
5285 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5286 {
5287         struct hlist_head *list;
5288         struct io_kiocb *req;
5289
5290         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5291         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5292                 if (sqe_addr != req->user_data)
5293                         continue;
5294                 if (io_poll_remove_one(req))
5295                         return 0;
5296                 return -EALREADY;
5297         }
5298
5299         return -ENOENT;
5300 }
5301
5302 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5303                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5304 {
5305         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5306                 return -EINVAL;
5307         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5308             sqe->poll_events)
5309                 return -EINVAL;
5310
5311         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5312         return 0;
5313 }
5314
5315 /*
5316  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5317  * and remove it if found.
5318  */
5319 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5320 {
5321         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5322         int ret;
5323
5324         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5325         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5326         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5327
5328         if (ret < 0)
5329                 req_set_fail_links(req);
5330         io_req_complete(req, ret);
5331         return 0;
5332 }
5333
5334 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5335                         void *key)
5336 {
5337         struct io_kiocb *req = wait->private;
5338         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5339
5340         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5341 }
5342
5343 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5344                                struct poll_table_struct *p)
5345 {
5346         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5347
5348         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5349 }
5350
5351 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5352 {
5353         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5354         u32 events;
5355
5356         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5357                 return -EINVAL;
5358         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5359                 return -EINVAL;
5360
5361         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5362 #ifdef __BIG_ENDIAN
5363         events = swahw32(events);
5364 #endif
5365         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5366                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5367         return 0;
5368 }
5369
5370 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5371 {
5372         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5373         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5374         struct io_poll_table ipt;
5375         __poll_t mask;
5376
5377         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5378
5379         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5380                                         io_poll_wake);
5381
5382         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5383                 ipt.error = 0;
5384                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5385         }
5386         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5387
5388         if (mask) {
5389                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5390                 io_put_req(req);
5391         }
5392         return ipt.error;
5393 }
5394
5395 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5396 {
5397         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5398                                                 struct io_timeout_data, timer);
5399         struct io_kiocb *req = data->req;
5400         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5401         unsigned long flags;
5402
5403         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5404         list_del_init(&req->timeout.list);
5405         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5406                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5407
5408         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5409         io_commit_cqring(ctx);
5410         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5411
5412         io_cqring_ev_posted(ctx);
5413         req_set_fail_links(req);
5414         io_put_req(req);
5415         return HRTIMER_NORESTART;
5416 }
5417
5418 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5419                                            __u64 user_data)
5420 {
5421         struct io_timeout_data *io;
5422         struct io_kiocb *req;
5423         int ret = -ENOENT;
5424
5425         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5426                 if (user_data == req->user_data) {
5427                         ret = 0;
5428                         break;
5429                 }
5430         }
5431
5432         if (ret == -ENOENT)
5433                 return ERR_PTR(ret);
5434
5435         io = req->async_data;
5436         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5437         if (ret == -1)
5438                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5439         list_del_init(&req->timeout.list);
5440         return req;
5441 }
5442
5443 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5444 {
5445         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5446
5447         if (IS_ERR(req))
5448                 return PTR_ERR(req);
5449
5450         req_set_fail_links(req);
5451         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5452         io_put_req_deferred(req, 1);
5453         return 0;
5454 }
5455
5456 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5457                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5458 {
5459         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5460         struct io_timeout_data *data;
5461
5462         if (IS_ERR(req))
5463                 return PTR_ERR(req);
5464
5465         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5466         data = req->async_data;
5467         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5468         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5469         data->timer.function = io_timeout_fn;
5470         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5471         return 0;
5472 }
5473
5474 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5475                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5476 {
5477         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5478
5479         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5480                 return -EINVAL;
5481         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5482                 return -EINVAL;
5483         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5484                 return -EINVAL;
5485
5486         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5487         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5488         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5489                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5490                         return -EINVAL;
5491                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5492                         return -EFAULT;
5493         } else if (tr->flags) {
5494                 /* timeout removal doesn't support flags */
5495                 return -EINVAL;
5496         }
5497
5498         return 0;
5499 }
5500
5501 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5502 {
5503         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5504                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5505 }
5506
5507 /*
5508  * Remove or update an existing timeout command
5509  */
5510 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5511 {
5512         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5513         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5514         int ret;
5515
5516         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5517         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5518                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5519         else
5520                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5521                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5522
5523         io_cqring_fill_event(req, ret);
5524         io_commit_cqring(ctx);
5525         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5526         io_cqring_ev_posted(ctx);
5527         if (ret < 0)
5528                 req_set_fail_links(req);
5529         io_put_req(req);
5530         return 0;
5531 }
5532
5533 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5534                            bool is_timeout_link)
5535 {
5536         struct io_timeout_data *data;
5537         unsigned flags;
5538         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5539
5540         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5541                 return -EINVAL;
5542         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5543                 return -EINVAL;
5544         if (off && is_timeout_link)
5545                 return -EINVAL;
5546         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5547         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5548                 return -EINVAL;
5549
5550         req->timeout.off = off;
5551
5552         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5553                 return -ENOMEM;
5554
5555         data = req->async_data;
5556         data->req = req;
5557
5558         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5559                 return -EFAULT;
5560
5561         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5562         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5563         if (is_timeout_link)
5564                 io_req_track_inflight(req);
5565         return 0;
5566 }
5567
5568 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5569 {
5570         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5571         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5572         struct list_head *entry;
5573         u32 tail, off = req->timeout.off;
5574
5575         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5576
5577         /*
5578          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5579          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5580          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5581          */
5582         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5583                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5584                 goto add;
5585         }
5586
5587         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5588         req->timeout.target_seq = tail + off;
5589
5590         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5591          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5592          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5593          */
5594         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5595
5596         /*
5597          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5598          * the one we need first.
5599          */
5600         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5601                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5602                                                   timeout.list);
5603
5604                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5605                         continue;
5606                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5607                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5608                         break;
5609         }
5610 add:
5611         list_add(&req->timeout.list, entry);
5612         data->timer.function = io_timeout_fn;
5613         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5614         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5615         return 0;
5616 }
5617
5618 struct io_cancel_data {
5619         struct io_ring_ctx *ctx;
5620         u64 user_data;
5621 };
5622
5623 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5624 {
5625         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5626         struct io_cancel_data *cd = data;
5627
5628         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5629 }
5630
5631 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5632                                struct io_ring_ctx *ctx)
5633 {
5634         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5635         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5636         int ret = 0;
5637
5638         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5639                 return -ENOENT;
5640
5641         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5642         switch (cancel_ret) {
5643         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5644                 ret = 0;
5645                 break;
5646         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5647                 ret = -EALREADY;
5648                 break;
5649         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5650                 ret = -ENOENT;
5651                 break;
5652         }
5653
5654         return ret;
5655 }
5656
5657 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5658                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5659                                      int success_ret)
5660 {
5661         unsigned long flags;
5662         int ret;
5663
5664         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5665         if (ret != -ENOENT) {
5666                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5667                 goto done;
5668         }
5669
5670         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5671         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5672         if (ret != -ENOENT)
5673                 goto done;
5674         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5675 done:
5676         if (!ret)
5677                 ret = success_ret;
5678         io_cqring_fill_event(req, ret);
5679         io_commit_cqring(ctx);
5680         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5681         io_cqring_ev_posted(ctx);
5682
5683         if (ret < 0)
5684                 req_set_fail_links(req);
5685         io_put_req(req);
5686 }
5687
5688 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5689                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5690 {
5691         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5692                 return -EINVAL;
5693         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5694                 return -EINVAL;
5695         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5696                 return -EINVAL;
5697
5698         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5699         return 0;
5700 }
5701
5702 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5703 {
5704         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5705         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5706         struct io_tctx_node *node;
5707         int ret;
5708
5709         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5710         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5711         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5712         if (ret != -ENOENT)
5713                 goto done;
5714         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5715         if (ret != -ENOENT)
5716                 goto done;
5717         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5718         if (ret != -ENOENT)
5719                 goto done;
5720         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5721
5722         /* slow path, try all io-wq's */
5723         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5724         ret = -ENOENT;
5725         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5726                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5727
5728                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5729                         continue;
5730                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5731                 if (ret != -ENOENT)
5732                         break;
5733         }
5734         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5735
5736         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5737 done:
5738         io_cqring_fill_event(req, ret);
5739         io_commit_cqring(ctx);
5740         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5741         io_cqring_ev_posted(ctx);
5742
5743         if (ret < 0)
5744                 req_set_fail_links(req);
5745         io_put_req(req);
5746         return 0;
5747 }
5748
5749 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5750                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5751 {
5752         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5753                 return -EINVAL;
5754         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5755                 return -EINVAL;
5756         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5757                 return -EINVAL;
5758
5759         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5760         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5761         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5762                 return -EINVAL;
5763         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5764         return 0;
5765 }
5766
5767 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5768 {
5769         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5770         struct io_uring_rsrc_update up;
5771         int ret;
5772
5773         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5774                 return -EAGAIN;
5775
5776         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5777         up.data = req->rsrc_update.arg;
5778
5779         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5780         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5781         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5782
5783         if (ret < 0)
5784                 req_set_fail_links(req);
5785         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5786         return 0;
5787 }
5788
5789 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5790 {
5791         switch (req->opcode) {
5792         case IORING_OP_NOP:
5793                 return 0;
5794         case IORING_OP_READV:
5795         case IORING_OP_READ_FIXED:
5796         case IORING_OP_READ:
5797                 return io_read_prep(req, sqe);
5798         case IORING_OP_WRITEV:
5799         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5800         case IORING_OP_WRITE:
5801                 return io_write_prep(req, sqe);
5802         case IORING_OP_POLL_ADD:
5803                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5804         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5805                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5806         case IORING_OP_FSYNC:
5807                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5808         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5809                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5810         case IORING_OP_SENDMSG:
5811         case IORING_OP_SEND:
5812                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5813         case IORING_OP_RECVMSG:
5814         case IORING_OP_RECV:
5815                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5816         case IORING_OP_CONNECT:
5817                 return io_connect_prep(req, sqe);
5818         case IORING_OP_TIMEOUT:
5819                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5820         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5821                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5822         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5823                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5824         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5825                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5826         case IORING_OP_ACCEPT:
5827                 return io_accept_prep(req, sqe);
5828         case IORING_OP_FALLOCATE:
5829                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5830         case IORING_OP_OPENAT:
5831                 return io_openat_prep(req, sqe);
5832         case IORING_OP_CLOSE:
5833                 return io_close_prep(req, sqe);
5834         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5835                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5836         case IORING_OP_STATX:
5837                 return io_statx_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_FADVISE:
5839                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5840         case IORING_OP_MADVISE:
5841                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5842         case IORING_OP_OPENAT2:
5843                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5844         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5845                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5846         case IORING_OP_SPLICE:
5847                 return io_splice_prep(req, sqe);
5848         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5849                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5850         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5851                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5852         case IORING_OP_TEE:
5853                 return io_tee_prep(req, sqe);
5854         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5855                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5856         case IORING_OP_RENAMEAT:
5857                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5858         case IORING_OP_UNLINKAT:
5859                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5860         }
5861
5862         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5863                         req->opcode);
5864         return-EINVAL;
5865 }
5866
5867 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5868 {
5869         switch (req->opcode) {
5870         case IORING_OP_READV:
5871         case IORING_OP_READ_FIXED:
5872         case IORING_OP_READ:
5873                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5874         case IORING_OP_WRITEV:
5875         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5876         case IORING_OP_WRITE:
5877                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5878         case IORING_OP_SENDMSG:
5879         case IORING_OP_SEND:
5880                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5881         case IORING_OP_RECVMSG:
5882         case IORING_OP_RECV:
5883                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5884         case IORING_OP_CONNECT:
5885                 return io_connect_prep_async(req);
5886         }
5887         return 0;
5888 }
5889
5890 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5891 {
5892         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5893                 return 0;
5894         /* some opcodes init it during the inital prep */
5895         if (req->async_data)
5896                 return 0;
5897         if (__io_alloc_async_data(req))
5898                 return -EAGAIN;
5899         return io_req_prep_async(req);
5900 }
5901
5902 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5903 {
5904         struct io_kiocb *pos;
5905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5906         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5907
5908         io_for_each_link(pos, req)
5909                 nr_reqs++;
5910
5911         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5912         return total_submitted - nr_reqs;
5913 }
5914
5915 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5916 {
5917         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5918         struct io_defer_entry *de;
5919         int ret;
5920         u32 seq;
5921
5922         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5923         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5924                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5925                 return 0;
5926
5927         seq = io_get_sequence(req);
5928         /* Still a chance to pass the sequence check */
5929         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5930                 return 0;
5931
5932         ret = io_req_defer_prep(req);
5933         if (ret)
5934                 return ret;
5935         io_prep_async_link(req);
5936         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5937         if (!de)
5938                 return -ENOMEM;
5939
5940         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5941         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5942                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5943                 kfree(de);
5944                 io_queue_async_work(req);
5945                 return -EIOCBQUEUED;
5946         }
5947
5948         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5949         de->req = req;
5950         de->seq = seq;
5951         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5952         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5953         return -EIOCBQUEUED;
5954 }
5955
5956 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5957 {
5958         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5959                 switch (req->opcode) {
5960                 case IORING_OP_READV:
5961                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5962                 case IORING_OP_READ:
5963                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5964                         break;
5965                 case IORING_OP_RECVMSG:
5966                 case IORING_OP_RECV:
5967                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5968                         break;
5969                 }
5970                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5971         }
5972
5973         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5974                 switch (req->opcode) {
5975                 case IORING_OP_READV:
5976                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5977                 case IORING_OP_READ:
5978                 case IORING_OP_WRITEV:
5979                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5980                 case IORING_OP_WRITE: {
5981                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5982                         if (io->free_iovec)
5983                                 kfree(io->free_iovec);
5984                         break;
5985                         }
5986                 case IORING_OP_RECVMSG:
5987                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5988                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5989
5990                         kfree(io->free_iov);
5991                         break;
5992                         }
5993                 case IORING_OP_SPLICE:
5994                 case IORING_OP_TEE:
5995                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5996                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5997                         break;
5998                 case IORING_OP_OPENAT:
5999                 case IORING_OP_OPENAT2:
6000                         if (req->open.filename)
6001                                 putname(req->open.filename);
6002                         break;
6003                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6004                         putname(req->rename.oldpath);
6005                         putname(req->rename.newpath);
6006                         break;
6007                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6008                         putname(req->unlink.filename);
6009                         break;
6010                 }
6011                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6012         }
6013 }
6014
6015 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6016 {
6017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6018         const struct cred *creds = NULL;
6019         int ret;
6020
6021         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6022                 creds = override_creds(req->work.creds);
6023
6024         switch (req->opcode) {
6025         case IORING_OP_NOP:
6026                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6027                 break;
6028         case IORING_OP_READV:
6029         case IORING_OP_READ_FIXED:
6030         case IORING_OP_READ:
6031                 ret = io_read(req, issue_flags);
6032                 break;
6033         case IORING_OP_WRITEV:
6034         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6035         case IORING_OP_WRITE:
6036                 ret = io_write(req, issue_flags);
6037                 break;
6038         case IORING_OP_FSYNC:
6039                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6040                 break;
6041         case IORING_OP_POLL_ADD:
6042                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6043                 break;
6044         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6045                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6046                 break;
6047         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6048                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6049                 break;
6050         case IORING_OP_SENDMSG:
6051                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_SEND:
6054                 ret = io_send(req, issue_flags);
6055                 break;
6056         case IORING_OP_RECVMSG:
6057                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6058                 break;
6059         case IORING_OP_RECV:
6060                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6061                 break;
6062         case IORING_OP_TIMEOUT:
6063                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6064                 break;
6065         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6066                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6067                 break;
6068         case IORING_OP_ACCEPT:
6069                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6070                 break;
6071         case IORING_OP_CONNECT:
6072                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6073                 break;
6074         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6075                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6076                 break;
6077         case IORING_OP_FALLOCATE:
6078                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6079                 break;
6080         case IORING_OP_OPENAT:
6081                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6082                 break;
6083         case IORING_OP_CLOSE:
6084                 ret = io_close(req, issue_flags);
6085                 break;
6086         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6087                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6088                 break;
6089         case IORING_OP_STATX:
6090                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6091                 break;
6092         case IORING_OP_FADVISE:
6093                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6094                 break;
6095         case IORING_OP_MADVISE:
6096                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6097                 break;
6098         case IORING_OP_OPENAT2:
6099                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6100                 break;
6101         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6102                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6103                 break;
6104         case IORING_OP_SPLICE:
6105                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6106                 break;
6107         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6108                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6109                 break;
6110         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6111                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6112                 break;
6113         case IORING_OP_TEE:
6114                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6115                 break;
6116         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6117                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_RENAMEAT:
6120                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         case IORING_OP_UNLINKAT:
6123                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6124                 break;
6125         default:
6126                 ret = -EINVAL;
6127                 break;
6128         }
6129
6130         if (creds)
6131                 revert_creds(creds);
6132
6133         if (ret)
6134                 return ret;
6135
6136         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6137         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6138                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6139
6140                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6141                 if (in_async)
6142                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6143
6144                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6145
6146                 if (in_async)
6147                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6148         }
6149
6150         return 0;
6151 }
6152
6153 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6154 {
6155         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6156         struct io_kiocb *timeout;
6157         int ret = 0;
6158
6159         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6160         if (timeout)
6161                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6162
6163         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6164                 ret = -ECANCELED;
6165
6166         if (!ret) {
6167                 do {
6168                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6169                         /*
6170                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6171                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6172                          * wait for request slots on the block side.
6173                          */
6174                         if (ret != -EAGAIN)
6175                                 break;
6176                         cond_resched();
6177                 } while (1);
6178         }
6179
6180         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6181         if (ret) {
6182                 /* io-wq is going to take one down */
6183                 refcount_inc(&req->refs);
6184                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6185         }
6186 }
6187
6188 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6189                                               int index)
6190 {
6191         struct fixed_rsrc_table *table;
6192
6193         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6194         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6195 }
6196
6197 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6198                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6199 {
6200         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6201         struct file *file;
6202
6203         if (fixed) {
6204                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6205                         return NULL;
6206                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6207                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6208                 io_set_resource_node(req);
6209         } else {
6210                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6211                 file = __io_file_get(state, fd);
6212         }
6213
6214         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6215                 io_req_track_inflight(req);
6216         return file;
6217 }
6218
6219 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6220 {
6221         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6222                                                 struct io_timeout_data, timer);
6223         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6224         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6225         unsigned long flags;
6226
6227         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6228         prev = req->timeout.head;
6229         req->timeout.head = NULL;
6230
6231         /*
6232          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6233          * race with the completion of the linked work.
6234          */
6235         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6236                 io_remove_next_linked(prev);
6237         else
6238                 prev = NULL;
6239         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6240
6241         if (prev) {
6242                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6243                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6244         } else {
6245                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6246                 io_put_req_deferred(req, 1);
6247         }
6248         return HRTIMER_NORESTART;
6249 }
6250
6251 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6252 {
6253         /*
6254          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6255          * before we got a chance to setup the timer
6256          */
6257         if (req->timeout.head) {
6258                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6259
6260                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6261                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6262                                 data->mode);
6263         }
6264 }
6265
6266 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6267 {
6268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6269
6270         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6271         __io_queue_linked_timeout(req);
6272         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6273
6274         /* drop submission reference */
6275         io_put_req(req);
6276 }
6277
6278 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6279 {
6280         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6281
6282         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6283             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6284                 return NULL;
6285
6286         nxt->timeout.head = req;
6287         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6288         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6289         return nxt;
6290 }
6291
6292 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6293 {
6294         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6295         int ret;
6296
6297         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6298
6299         /*
6300          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6301          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6302          */
6303         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6304                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6305                         /*
6306                          * Queued up for async execution, worker will release
6307                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6308                          */
6309                         io_queue_async_work(req);
6310                 }
6311         } else if (likely(!ret)) {
6312                 /* drop submission reference */
6313                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6314                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6315                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6316
6317                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6318                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6319                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6320                 } else {
6321                         io_put_req(req);
6322                 }
6323         } else {
6324                 req_set_fail_links(req);
6325                 io_put_req(req);
6326                 io_req_complete(req, ret);
6327         }
6328         if (linked_timeout)
6329                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6330 }
6331
6332 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6333 {
6334         int ret;
6335
6336         ret = io_req_defer(req);
6337         if (ret) {
6338                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6339 fail_req:
6340                         req_set_fail_links(req);
6341                         io_put_req(req);
6342                         io_req_complete(req, ret);
6343                 }
6344         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6345                 ret = io_req_defer_prep(req);
6346                 if (unlikely(ret))
6347                         goto fail_req;
6348                 io_queue_async_work(req);
6349         } else {
6350                 __io_queue_sqe(req);
6351         }
6352 }
6353
6354 /*
6355  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6356  *
6357  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6358  */
6359 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6360                                         struct io_kiocb *req,
6361                                         unsigned int sqe_flags)
6362 {
6363         if (!ctx->restricted)
6364                 return true;
6365
6366         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6367                 return false;
6368
6369         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6370             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6371                 return false;
6372
6373         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6374                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6375                 return false;
6376
6377         return true;
6378 }
6379
6380 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6381                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6382 {
6383         struct io_submit_state *state;
6384         unsigned int sqe_flags;
6385         int personality, ret = 0;
6386
6387         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6388         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6389         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6390         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6391         req->async_data = NULL;
6392         req->file = NULL;
6393         req->ctx = ctx;
6394         req->link = NULL;
6395         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6396         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6397         refcount_set(&req->refs, 2);
6398         req->task = current;
6399         req->result = 0;
6400         req->work.list.next = NULL;
6401         req->work.creds = NULL;
6402         req->work.flags = 0;
6403
6404         /* enforce forwards compatibility on users */
6405         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6406                 req->flags = 0;
6407                 return -EINVAL;
6408         }
6409
6410         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6411                 return -EINVAL;
6412
6413         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6414                 return -EACCES;
6415
6416         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6417             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6418                 return -EOPNOTSUPP;
6419
6420         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6421         if (personality) {
6422                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6423                 if (!req->work.creds)
6424                         return -EINVAL;
6425                 get_cred(req->work.creds);
6426         }
6427         state = &ctx->submit_state;
6428
6429         /*
6430          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6431          * is potentially a read/write to block based storage.
6432          */
6433         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6434             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6435                 blk_start_plug(&state->plug);
6436                 state->plug_started = true;
6437         }
6438
6439         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6440                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6441
6442                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6443                 if (unlikely(!req->file))
6444                         ret = -EBADF;
6445         }
6446
6447         state->ios_left--;
6448         return ret;
6449 }
6450
6451 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6452                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6453 {
6454         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6455         int ret;
6456
6457         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6458         if (unlikely(ret)) {
6459 fail_req:
6460                 if (link->head) {
6461                         /* fail even hard links since we don't submit */
6462                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6463                         io_put_req(link->head);
6464                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6465                         link->head = NULL;
6466                 }
6467                 io_put_req(req);
6468                 io_req_complete(req, ret);
6469                 return ret;
6470         }
6471         ret = io_req_prep(req, sqe);
6472         if (unlikely(ret))
6473                 goto fail_req;
6474
6475         /* don't need @sqe from now on */
6476         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6477                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6478
6479         /*
6480          * If we already have a head request, queue this one for async
6481          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6482          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6483          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6484          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6485          */
6486         if (link->head) {
6487                 struct io_kiocb *head = link->head;
6488
6489                 /*
6490                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6491                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6492                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6493                  * next after the link request. The last one is done via
6494                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6495                  */
6496                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6497                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6498                         ctx->drain_next = 1;
6499                 }
6500                 ret = io_req_defer_prep(req);
6501                 if (unlikely(ret))
6502                         goto fail_req;
6503                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6504                 link->last->link = req;
6505                 link->last = req;
6506
6507                 /* last request of a link, enqueue the link */
6508                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6509                         io_queue_sqe(head);
6510                         link->head = NULL;
6511                 }
6512         } else {
6513                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6514                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6515                         ctx->drain_next = 0;
6516                 }
6517                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6518                         link->head = req;
6519                         link->last = req;
6520                 } else {
6521                         io_queue_sqe(req);
6522                 }
6523         }
6524
6525         return 0;
6526 }
6527
6528 /*
6529  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6530  */
6531 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6532                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6533 {
6534         if (state->link.head)
6535                 io_queue_sqe(state->link.head);
6536         if (state->comp.nr)
6537                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6538         if (state->plug_started)
6539                 blk_finish_plug(&state->plug);
6540         io_state_file_put(state);
6541 }
6542
6543 /*
6544  * Start submission side cache.
6545  */
6546 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6547                                   unsigned int max_ios)
6548 {
6549         state->plug_started = false;
6550         state->ios_left = max_ios;
6551         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6552         state->link.head = NULL;
6553 }
6554
6555 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6556 {
6557         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6558
6559         /*
6560          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6561          * since once we write the new head, the application could
6562          * write new data to them.
6563          */
6564         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6565 }
6566
6567 /*
6568  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6569  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6570  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6571  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6572  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6573  * prevent a re-load down the line.
6574  */
6575 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6576 {
6577         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6578         unsigned head;
6579
6580         /*
6581          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6582          *
6583          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6584          *    head updates.
6585          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6586          *    though the application is the one updating it.
6587          */
6588         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6589         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6590                 return &ctx->sq_sqes[head];
6591
6592         /* drop invalid entries */
6593         ctx->cached_sq_dropped++;
6594         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6595         return NULL;
6596 }
6597
6598 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6599 {
6600         int submitted = 0;
6601
6602         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6603         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6604                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6605                         return -EBUSY;
6606         }
6607
6608         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6609         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6610
6611         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6612                 return -EAGAIN;
6613
6614         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6615         refcount_add(nr, &current->usage);
6616         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6617
6618         while (submitted < nr) {
6619                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6620                 struct io_kiocb *req;
6621
6622                 req = io_alloc_req(ctx);
6623                 if (unlikely(!req)) {
6624                         if (!submitted)
6625                                 submitted = -EAGAIN;
6626                         break;
6627                 }
6628                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6629                 if (unlikely(!sqe)) {
6630                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6631                         break;
6632                 }
6633                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6634                 submitted++;
6635                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6636                         break;
6637         }
6638
6639         if (unlikely(submitted != nr)) {
6640                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6641                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6642                 int unused = nr - ref_used;
6643
6644                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6645                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6646                 put_task_struct_many(current, unused);
6647         }
6648
6649         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6650          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6651         io_commit_sqring(ctx);
6652
6653         return submitted;
6654 }
6655
6656 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6657 {
6658         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6659         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6660         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6661         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6662 }
6663
6664 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6665 {
6666         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6667         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6668         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6669 }
6670
6671 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6672 {
6673         unsigned int to_submit;
6674         int ret = 0;
6675
6676         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6677         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6678         if (cap_entries && to_submit > 8)
6679                 to_submit = 8;
6680
6681         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6682                 unsigned nr_events = 0;
6683
6684                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6685                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6686                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6687
6688                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6689                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6690                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6691                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6692         }
6693
6694         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6695                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6696
6697         return ret;
6698 }
6699
6700 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6701 {
6702         struct io_ring_ctx *ctx;
6703         unsigned sq_thread_idle = 0;
6704
6705         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6706                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6707                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6708         }
6709
6710         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6711 }
6712
6713 static int io_sq_thread(void *data)
6714 {
6715         struct io_sq_data *sqd = data;
6716         struct io_ring_ctx *ctx;
6717         unsigned long timeout = 0;
6718         char buf[TASK_COMM_LEN];
6719         DEFINE_WAIT(wait);
6720
6721         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6722         set_task_comm(current, buf);
6723         current->pf_io_worker = NULL;
6724
6725         if (sqd->sq_cpu != -1)
6726                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6727         else
6728                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6729         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6730
6731         mutex_lock(&sqd->lock);
6732         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6733                 int ret;
6734                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6735
6736                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6737                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6738                         cond_resched();
6739                         mutex_lock(&sqd->lock);
6740                         io_run_task_work();
6741                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6742                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6743                         continue;
6744                 }
6745                 if (signal_pending(current)) {
6746                         struct ksignal ksig;
6747
6748                         if (!get_signal(&ksig))
6749                                 continue;
6750                         break;
6751                 }
6752                 sqt_spin = false;
6753                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6754                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6755                         const struct cred *creds = NULL;
6756
6757                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6758                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6759                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6760                         if (creds)
6761                                 revert_creds(creds);
6762                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6763                                 sqt_spin = true;
6764                 }
6765
6766                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6767                         io_run_task_work();
6768                         cond_resched();
6769                         if (sqt_spin)
6770                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6771                         continue;
6772                 }
6773
6774                 needs_sched = true;
6775                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6776                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6777                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6778                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6779                                 needs_sched = false;
6780                                 break;
6781                         }
6782                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6783                                 needs_sched = false;
6784                                 break;
6785                         }
6786                 }
6787
6788                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6789                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6790                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6791
6792                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6793                         schedule();
6794                         mutex_lock(&sqd->lock);
6795                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6796                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6797                 }
6798
6799                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6800                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6801                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6802         }
6803
6804         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6805                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6806         sqd->thread = NULL;
6807         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6808                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6809         mutex_unlock(&sqd->lock);
6810
6811         io_run_task_work();
6812         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6813         complete(&sqd->exited);
6814         do_exit(0);
6815 }
6816
6817 struct io_wait_queue {
6818         struct wait_queue_entry wq;
6819         struct io_ring_ctx *ctx;
6820         unsigned to_wait;
6821         unsigned nr_timeouts;
6822 };
6823
6824 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6825 {
6826         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6827
6828         /*
6829          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6830          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6831          * regardless of event count.
6832          */
6833         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6834                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6835 }
6836
6837 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6838                             int wake_flags, void *key)
6839 {
6840         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6841                                                         wq);
6842
6843         /*
6844          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6845          * the task, and the next invocation will do it.
6846          */
6847         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6848                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6849         return -1;
6850 }
6851
6852 static int io_run_task_work_sig(void)
6853 {
6854         if (io_run_task_work())
6855                 return 1;
6856         if (!signal_pending(current))
6857                 return 0;
6858         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6859                 return -ERESTARTSYS;
6860         return -EINTR;
6861 }
6862
6863 /* when returns >0, the caller should retry */
6864 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6865                                           struct io_wait_queue *iowq,
6866                                           signed long *timeout)
6867 {
6868         int ret;
6869
6870         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6871         ret = io_run_task_work_sig();
6872         if (ret || io_should_wake(iowq))
6873                 return ret;
6874         /* let the caller flush overflows, retry */
6875         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6876                 return 1;
6877
6878         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6879         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6880 }
6881
6882 /*
6883  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6884  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6885  */
6886 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6887                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6888                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6889 {
6890         struct io_wait_queue iowq = {
6891                 .wq = {
6892                         .private        = current,
6893                         .func           = io_wake_function,
6894                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6895                 },
6896                 .ctx            = ctx,
6897                 .to_wait        = min_events,
6898         };
6899         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6900         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6901         int ret;
6902
6903         do {
6904                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6905                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6906                         return 0;
6907                 if (!io_run_task_work())
6908                         break;
6909         } while (1);
6910
6911         if (sig) {
6912 #ifdef CONFIG_COMPAT
6913                 if (in_compat_syscall())
6914                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6915                                                       sigsz);
6916                 else
6917 #endif
6918                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6919
6920                 if (ret)
6921                         return ret;
6922         }
6923
6924         if (uts) {
6925                 struct timespec64 ts;
6926
6927                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6928                         return -EFAULT;
6929                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6930         }
6931
6932         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6933         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6934         do {
6935                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6936                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6937                         ret = -EBUSY;
6938                         break;
6939                 }
6940                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6941                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6942                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6943                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6944                 cond_resched();
6945         } while (ret > 0);
6946
6947         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6948
6949         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6950 }
6951
6952 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6953 {
6954 #if defined(CONFIG_UNIX)
6955         if (ctx->ring_sock) {
6956                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6957                 struct sk_buff *skb;
6958
6959                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6960                         kfree_skb(skb);
6961         }
6962 #else
6963         int i;
6964
6965         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6966                 struct file *file;
6967
6968                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6969                 if (file)
6970                         fput(file);
6971         }
6972 #endif
6973 }
6974
6975 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6976 {
6977         struct fixed_rsrc_data *data;
6978
6979         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6980         complete(&data->done);
6981 }
6982
6983 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6984 {
6985         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6986 }
6987
6988 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6989 {
6990         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6991 }
6992
6993 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6994                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6995                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6996 {
6997         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6998         rsrc_data->node = ref_node;
6999         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7000         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7001         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7002 }
7003
7004 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7005 {
7006         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7007
7008         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7009         ref_node = data->node;
7010         data->node = NULL;
7011         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7012         if (ref_node)
7013                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7014 }
7015
7016 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7017                                struct io_ring_ctx *ctx,
7018                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7019                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7020 {
7021         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7022         int ret;
7023
7024         if (data->quiesce)
7025                 return -ENXIO;
7026
7027         data->quiesce = true;
7028         do {
7029                 ret = -ENOMEM;
7030                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7031                 if (!backup_node)
7032                         break;
7033                 backup_node->rsrc_data = data;
7034                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7035
7036                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7037                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7038                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7039
7040                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7041                 if (!ret)
7042                         break;
7043
7044                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7045                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7046                 backup_node = NULL;
7047                 reinit_completion(&data->done);
7048                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7049                 ret = io_run_task_work_sig();
7050                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7051         } while (ret >= 0);
7052         data->quiesce = false;
7053
7054         if (backup_node)
7055                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7056         return ret;
7057 }
7058
7059 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7060 {
7061         struct fixed_rsrc_data *data;
7062
7063         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7064         if (!data)
7065                 return NULL;
7066
7067         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7068                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7069                 kfree(data);
7070                 return NULL;
7071         }
7072         data->ctx = ctx;
7073         init_completion(&data->done);
7074         return data;
7075 }
7076
7077 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7078 {
7079         percpu_ref_exit(&data->refs);
7080         kfree(data->table);
7081         kfree(data);
7082 }
7083
7084 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7085 {
7086         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7087         unsigned nr_tables, i;
7088         int ret;
7089
7090         /*
7091          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7092          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7093          * run task work.
7094          */
7095         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7096                 return -ENXIO;
7097         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7098         if (ret)
7099                 return ret;
7100
7101         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7102         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7103         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7104                 kfree(data->table[i].files);
7105         free_fixed_rsrc_data(data);
7106         ctx->file_data = NULL;
7107         ctx->nr_user_files = 0;
7108         return 0;
7109 }
7110
7111 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7112         __releases(&sqd->lock)
7113 {
7114         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7115
7116         /*
7117          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7118          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7119          */
7120         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7121         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7122                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7123         mutex_unlock(&sqd->lock);
7124 }
7125
7126 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7127         __acquires(&sqd->lock)
7128 {
7129         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7130
7131         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7132         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7133         mutex_lock(&sqd->lock);
7134         if (sqd->thread)
7135                 wake_up_process(sqd->thread);
7136 }
7137
7138 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7139 {
7140         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7141
7142         mutex_lock(&sqd->lock);
7143         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7144         if (sqd->thread)
7145                 wake_up_process(sqd->thread);
7146         mutex_unlock(&sqd->lock);
7147         wait_for_completion(&sqd->exited);
7148 }
7149
7150 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7151 {
7152         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7153                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7154
7155                 io_sq_thread_stop(sqd);
7156                 kfree(sqd);
7157         }
7158 }
7159
7160 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7161 {
7162         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7163
7164         if (sqd) {
7165                 io_sq_thread_park(sqd);
7166                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7167                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7168                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7169
7170                 io_put_sq_data(sqd);
7171                 ctx->sq_data = NULL;
7172                 if (ctx->sq_creds)
7173                         put_cred(ctx->sq_creds);
7174         }
7175 }
7176
7177 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7178 {
7179         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7180         struct io_sq_data *sqd;
7181         struct fd f;
7182
7183         f = fdget(p->wq_fd);
7184         if (!f.file)
7185                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7186         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7187                 fdput(f);
7188                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7189         }
7190
7191         ctx_attach = f.file->private_data;
7192         sqd = ctx_attach->sq_data;
7193         if (!sqd) {
7194                 fdput(f);
7195                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7196         }
7197         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7198                 fdput(f);
7199                 return ERR_PTR(-EPERM);
7200         }
7201
7202         refcount_inc(&sqd->refs);
7203         fdput(f);
7204         return sqd;
7205 }
7206
7207 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7208                                          bool *attached)
7209 {
7210         struct io_sq_data *sqd;
7211
7212         *attached = false;
7213         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7214                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7215                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7216                         *attached = true;
7217                         return sqd;
7218                 }
7219                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7220                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7221                         return sqd;
7222         }
7223
7224         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7225         if (!sqd)
7226                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7227
7228         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7229         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7230         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7231         mutex_init(&sqd->lock);
7232         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7233         init_completion(&sqd->exited);
7234         return sqd;
7235 }
7236
7237 #if defined(CONFIG_UNIX)
7238 /*
7239  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7240  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7241  * loops in the file referencing.
7242  */
7243 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7244 {
7245         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7246         struct scm_fp_list *fpl;
7247         struct sk_buff *skb;
7248         int i, nr_files;
7249
7250         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7251         if (!fpl)
7252                 return -ENOMEM;
7253
7254         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7255         if (!skb) {
7256                 kfree(fpl);
7257                 return -ENOMEM;
7258         }
7259
7260         skb->sk = sk;
7261
7262         nr_files = 0;
7263         fpl->user = get_uid(current_user());
7264         for (i = 0; i < nr; i++) {
7265                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7266
7267                 if (!file)
7268                         continue;
7269                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7270                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7271                 nr_files++;
7272         }
7273
7274         if (nr_files) {
7275                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7276                 fpl->count = nr_files;
7277                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7278                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7279                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7280                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7281
7282                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7283                         fput(fpl->fp[i]);
7284         } else {
7285                 kfree_skb(skb);
7286                 kfree(fpl);
7287         }
7288
7289         return 0;
7290 }
7291
7292 /*
7293  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7294  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7295  * garbage collection to take care of this problem for us.
7296  */
7297 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7298 {
7299         unsigned left, total;
7300         int ret = 0;
7301
7302         total = 0;
7303         left = ctx->nr_user_files;
7304         while (left) {
7305                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7306
7307                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7308                 if (ret)
7309                         break;
7310                 left -= this_files;
7311                 total += this_files;
7312         }
7313
7314         if (!ret)
7315                 return 0;
7316
7317         while (total < ctx->nr_user_files) {
7318                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7319
7320                 if (file)
7321                         fput(file);
7322                 total++;
7323         }
7324
7325         return ret;
7326 }
7327 #else
7328 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7329 {
7330         return 0;
7331 }
7332 #endif
7333
7334 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7335                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7336 {
7337         int i;
7338
7339         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7340                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7341                 unsigned this_files;
7342
7343                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7344                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7345                                         GFP_KERNEL);
7346                 if (!table->files)
7347                         break;
7348                 nr_files -= this_files;
7349         }
7350
7351         if (i == nr_tables)
7352                 return 0;
7353
7354         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7355                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7356                 kfree(table->files);
7357         }
7358         return 1;
7359 }
7360
7361 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7362 {
7363         struct file *file = prsrc->file;
7364 #if defined(CONFIG_UNIX)
7365         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7366         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7367         struct sk_buff *skb;
7368         int i;
7369
7370         __skb_queue_head_init(&list);
7371
7372         /*
7373          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7374          * remove this entry and rearrange the file array.
7375          */
7376         skb = skb_dequeue(head);
7377         while (skb) {
7378                 struct scm_fp_list *fp;
7379
7380                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7381                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7382                         int left;
7383
7384                         if (fp->fp[i] != file)
7385                                 continue;
7386
7387                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7388                         left = fp->count - 1 - i;
7389                         if (left) {
7390                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7391                                                 left * sizeof(struct file *));
7392                         }
7393                         fp->count--;
7394                         if (!fp->count) {
7395                                 kfree_skb(skb);
7396                                 skb = NULL;
7397                         } else {
7398                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7399                         }
7400                         fput(file);
7401                         file = NULL;
7402                         break;
7403                 }
7404
7405                 if (!file)
7406                         break;
7407
7408                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7409
7410                 skb = skb_dequeue(head);
7411         }
7412
7413         if (skb_peek(&list)) {
7414                 spin_lock_irq(&head->lock);
7415                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7416                         __skb_queue_tail(head, skb);
7417                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7418         }
7419 #else
7420         fput(file);
7421 #endif
7422 }
7423
7424 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7425 {
7426         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7427         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7428         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7429
7430         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7431                 list_del(&prsrc->list);
7432                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7433                 kfree(prsrc);
7434         }
7435
7436         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7437         kfree(ref_node);
7438         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7439 }
7440
7441 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7442 {
7443         struct io_ring_ctx *ctx;
7444         struct llist_node *node;
7445
7446         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7447         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7448
7449         while (node) {
7450                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7451                 struct llist_node *next = node->next;
7452
7453                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7454                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7455                 node = next;
7456         }
7457 }
7458
7459 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7460                                         unsigned i)
7461 {
7462         struct fixed_rsrc_table *table;
7463
7464         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7465         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7466 }
7467
7468 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7469 {
7470         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7471         struct fixed_rsrc_data *data;
7472         struct io_ring_ctx *ctx;
7473         bool first_add = false;
7474         int delay = HZ;
7475
7476         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7477         data = ref_node->rsrc_data;
7478         ctx = data->ctx;
7479
7480         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7481         ref_node->done = true;
7482
7483         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7484                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7485                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7486                 /* recycle ref nodes in order */
7487                 if (!ref_node->done)
7488                         break;
7489                 list_del(&ref_node->node);
7490                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7491         }
7492         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7493
7494         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7495                 delay = 0;
7496
7497         if (!delay)
7498                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7499         else if (first_add)
7500                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7501 }
7502
7503 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7504                         struct io_ring_ctx *ctx)
7505 {
7506         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7507
7508         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7509         if (!ref_node)
7510                 return NULL;
7511
7512         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7513                             0, GFP_KERNEL)) {
7514                 kfree(ref_node);
7515                 return NULL;
7516         }
7517         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7518         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7519         ref_node->done = false;
7520         return ref_node;
7521 }
7522
7523 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7524                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7525 {
7526         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7527         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7528 }
7529
7530 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7531 {
7532         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7533         kfree(ref_node);
7534 }
7535
7536
7537 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7538                                  unsigned nr_args)
7539 {
7540         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7541         unsigned nr_tables, i;
7542         struct file *file;
7543         int fd, ret = -ENOMEM;
7544         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7545         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7546
7547         if (ctx->file_data)
7548                 return -EBUSY;
7549         if (!nr_args)
7550                 return -EINVAL;
7551         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7552                 return -EMFILE;
7553
7554         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7555         if (!file_data)
7556                 return -ENOMEM;
7557         ctx->file_data = file_data;
7558
7559         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7560         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7561                                    GFP_KERNEL);
7562         if (!file_data->table)
7563                 goto out_free;
7564
7565         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7566                 goto out_free;
7567
7568         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7569                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7570                         ret = -EFAULT;
7571                         goto out_fput;
7572                 }
7573                 /* allow sparse sets */
7574                 if (fd == -1)
7575                         continue;
7576
7577                 file = fget(fd);
7578                 ret = -EBADF;
7579                 if (!file)
7580                         goto out_fput;
7581
7582                 /*
7583                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7584                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7585                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7586                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7587                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7588                  */
7589                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7590                         fput(file);
7591                         goto out_fput;
7592                 }
7593                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7594         }
7595
7596         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7597         if (ret) {
7598                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7599                 return ret;
7600         }
7601
7602         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7603         if (!ref_node) {
7604                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7605                 return -ENOMEM;
7606         }
7607         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7608
7609         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7610         return ret;
7611 out_fput:
7612         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7613                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7614                 if (file)
7615                         fput(file);
7616         }
7617         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7618                 kfree(file_data->table[i].files);
7619         ctx->nr_user_files = 0;
7620 out_free:
7621         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7622         ctx->file_data = NULL;
7623         return ret;
7624 }
7625
7626 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7627                                 int index)
7628 {
7629 #if defined(CONFIG_UNIX)
7630         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7631         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7632         struct sk_buff *skb;
7633
7634         /*
7635          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7636          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7637          * and filling it in.
7638          */
7639         spin_lock_irq(&head->lock);
7640         skb = skb_peek(head);
7641         if (skb) {
7642                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7643
7644                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7645                         __skb_unlink(skb, head);
7646                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7647                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7648                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7649                         fpl->count++;
7650                         spin_lock_irq(&head->lock);
7651                         __skb_queue_head(head, skb);
7652                 } else {
7653                         skb = NULL;
7654                 }
7655         }
7656         spin_unlock_irq(&head->lock);
7657
7658         if (skb) {
7659                 fput(file);
7660                 return 0;
7661         }
7662
7663         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7664 #else
7665         return 0;
7666 #endif
7667 }
7668
7669 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7670 {
7671         struct io_rsrc_put *prsrc;
7672         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7673
7674         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7675         if (!prsrc)
7676                 return -ENOMEM;
7677
7678         prsrc->rsrc = rsrc;
7679         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7680
7681         return 0;
7682 }
7683
7684 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7685                                         struct file *file)
7686 {
7687         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7688 }
7689
7690 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7691                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7692                                  unsigned nr_args)
7693 {
7694         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7695         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7696         struct file *file, **file_slot;
7697         __s32 __user *fds;
7698         int fd, i, err;
7699         __u32 done;
7700         bool needs_switch = false;
7701
7702         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7703                 return -EOVERFLOW;
7704         if (done > ctx->nr_user_files)
7705                 return -EINVAL;
7706
7707         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7708         if (!ref_node)
7709                 return -ENOMEM;
7710         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7711
7712         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7713         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7714                 err = 0;
7715                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7716                         err = -EFAULT;
7717                         break;
7718                 }
7719                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7720                         continue;
7721
7722                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7723                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7724
7725                 if (*file_slot) {
7726                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7727                         if (err)
7728                                 break;
7729                         *file_slot = NULL;
7730                         needs_switch = true;
7731                 }
7732                 if (fd != -1) {
7733                         file = fget(fd);
7734                         if (!file) {
7735                                 err = -EBADF;
7736                                 break;
7737                         }
7738                         /*
7739                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7740                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7741                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7742                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7743                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7744                          * support regular read/write anyway.
7745                          */
7746                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7747                                 fput(file);
7748                                 err = -EBADF;
7749                                 break;
7750                         }
7751                         *file_slot = file;
7752                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7753                         if (err) {
7754                                 *file_slot = NULL;
7755                                 fput(file);
7756                                 break;
7757                         }
7758                 }
7759         }
7760
7761         if (needs_switch) {
7762                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7763                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7764         } else
7765                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7766
7767         return done ? done : err;
7768 }
7769
7770 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7771                                unsigned nr_args)
7772 {
7773         struct io_uring_rsrc_update up;
7774
7775         if (!ctx->file_data)
7776                 return -ENXIO;
7777         if (!nr_args)
7778                 return -EINVAL;
7779         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7780                 return -EFAULT;
7781         if (up.resv)
7782                 return -EINVAL;
7783
7784         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7785 }
7786
7787 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7788 {
7789         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7790
7791         req = io_put_req_find_next(req);
7792         return req ? &req->work : NULL;
7793 }
7794
7795 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7796 {
7797         struct io_wq_hash *hash;
7798         struct io_wq_data data;
7799         unsigned int concurrency;
7800
7801         hash = ctx->hash_map;
7802         if (!hash) {
7803                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7804                 if (!hash)
7805                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7806                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7807                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7808                 ctx->hash_map = hash;
7809         }
7810
7811         data.hash = hash;
7812         data.free_work = io_free_work;
7813         data.do_work = io_wq_submit_work;
7814
7815         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7816         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7817
7818         return io_wq_create(concurrency, &data);
7819 }
7820
7821 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7822                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7823 {
7824         struct io_uring_task *tctx;
7825         int ret;
7826
7827         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7828         if (unlikely(!tctx))
7829                 return -ENOMEM;
7830
7831         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7832         if (unlikely(ret)) {
7833                 kfree(tctx);
7834                 return ret;
7835         }
7836
7837         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7838         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7839                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7840                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7841                 kfree(tctx);
7842                 return ret;
7843         }
7844
7845         xa_init(&tctx->xa);
7846         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7847         tctx->last = NULL;
7848         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7849         task->io_uring = tctx;
7850         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7851         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7852         tctx->task_state = 0;
7853         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7854         return 0;
7855 }
7856
7857 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7858 {
7859         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7860
7861         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7862         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7863
7864         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7865         kfree(tctx);
7866         tsk->io_uring = NULL;
7867 }
7868
7869 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7870                                 struct io_uring_params *p)
7871 {
7872         int ret;
7873
7874         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7875         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7876                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7877                 struct fd f;
7878
7879                 f = fdget(p->wq_fd);
7880                 if (!f.file)
7881                         return -ENXIO;
7882                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7883                         fdput(f);
7884                         return -EINVAL;
7885                 }
7886                 fdput(f);
7887         }
7888         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7889                 struct task_struct *tsk;
7890                 struct io_sq_data *sqd;
7891                 bool attached;
7892
7893                 ret = -EPERM;
7894                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7895                         goto err;
7896
7897                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7898                 if (IS_ERR(sqd)) {
7899                         ret = PTR_ERR(sqd);
7900                         goto err;
7901                 }
7902
7903                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7904                 ctx->sq_data = sqd;
7905                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7906                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7907                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7908
7909                 ret = 0;
7910                 io_sq_thread_park(sqd);
7911                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7912                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7913                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7914                 if (attached && !sqd->thread)
7915                         ret = -ENXIO;
7916                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7917
7918                 if (ret < 0)
7919                         goto err;
7920                 if (attached)
7921                         return 0;
7922
7923                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7924                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7925
7926                         ret = -EINVAL;
7927                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7928                                 goto err_sqpoll;
7929                         if (!cpu_online(cpu))
7930                                 goto err_sqpoll;
7931
7932                         sqd->sq_cpu = cpu;
7933                 } else {
7934                         sqd->sq_cpu = -1;
7935                 }
7936
7937                 sqd->task_pid = current->pid;
7938                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7939                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7940                 if (IS_ERR(tsk)) {
7941                         ret = PTR_ERR(tsk);
7942                         goto err_sqpoll;
7943                 }
7944
7945                 sqd->thread = tsk;
7946                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7947                 wake_up_new_task(tsk);
7948                 if (ret)
7949                         goto err;
7950         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7951                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7952                 ret = -EINVAL;
7953                 goto err;
7954         }
7955
7956         return 0;
7957 err:
7958         io_sq_thread_finish(ctx);
7959         return ret;
7960 err_sqpoll:
7961         complete(&ctx->sq_data->exited);
7962         goto err;
7963 }
7964
7965 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7966                                       unsigned long nr_pages)
7967 {
7968         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7969 }
7970
7971 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7972                                    unsigned long nr_pages)
7973 {
7974         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7975
7976         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7977         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7978
7979         do {
7980                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7981                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7982                 if (new_pages > page_limit)
7983                         return -ENOMEM;
7984         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7985                                         new_pages) != cur_pages);
7986
7987         return 0;
7988 }
7989
7990 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7991 {
7992         if (ctx->user)
7993                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7994
7995         if (ctx->mm_account)
7996                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7997 }
7998
7999 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8000 {
8001         int ret;
8002
8003         if (ctx->user) {
8004                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8005                 if (ret)
8006                         return ret;
8007         }
8008
8009         if (ctx->mm_account)
8010                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8011
8012         return 0;
8013 }
8014
8015 static void io_mem_free(void *ptr)
8016 {
8017         struct page *page;
8018
8019         if (!ptr)
8020                 return;
8021
8022         page = virt_to_head_page(ptr);
8023         if (put_page_testzero(page))
8024                 free_compound_page(page);
8025 }
8026
8027 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8028 {
8029         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8030                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8031
8032         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8033 }
8034
8035 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8036                                 size_t *sq_offset)
8037 {
8038         struct io_rings *rings;
8039         size_t off, sq_array_size;
8040
8041         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8042         if (off == SIZE_MAX)
8043                 return SIZE_MAX;
8044
8045 #ifdef CONFIG_SMP
8046         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8047         if (off == 0)
8048                 return SIZE_MAX;
8049 #endif
8050
8051         if (sq_offset)
8052                 *sq_offset = off;
8053
8054         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8055         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8056                 return SIZE_MAX;
8057
8058         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8059                 return SIZE_MAX;
8060
8061         return off;
8062 }
8063
8064 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8065 {
8066         int i, j;
8067
8068         if (!ctx->user_bufs)
8069                 return -ENXIO;
8070
8071         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8072                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8073
8074                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8075                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8076
8077                 if (imu->acct_pages)
8078                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8079                 kvfree(imu->bvec);
8080                 imu->nr_bvecs = 0;
8081         }
8082
8083         kfree(ctx->user_bufs);
8084         ctx->user_bufs = NULL;
8085         ctx->nr_user_bufs = 0;
8086         return 0;
8087 }
8088
8089 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8090                        void __user *arg, unsigned index)
8091 {
8092         struct iovec __user *src;
8093
8094 #ifdef CONFIG_COMPAT
8095         if (ctx->compat) {
8096                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8097                 struct compat_iovec ciov;
8098
8099                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8100                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8101                         return -EFAULT;
8102
8103                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8104                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8105                 return 0;
8106         }
8107 #endif
8108         src = (struct iovec __user *) arg;
8109         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8110                 return -EFAULT;
8111         return 0;
8112 }
8113
8114 /*
8115  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8116  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8117  * match that one.
8118  *
8119  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8120  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8121  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8122  */
8123 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8124                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8125 {
8126         int i, j;
8127
8128         /* check current page array */
8129         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8130                 if (!PageCompound(pages[i]))
8131                         continue;
8132                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8133                         return true;
8134         }
8135
8136         /* check previously registered pages */
8137         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8138                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8139
8140                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8141                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8142                                 continue;
8143                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8144                                 return true;
8145                 }
8146         }
8147
8148         return false;
8149 }
8150
8151 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8152                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8153                                  struct page **last_hpage)
8154 {
8155         int i, ret;
8156
8157         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8158                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8159                         imu->acct_pages++;
8160                 } else {
8161                         struct page *hpage;
8162
8163                         hpage = compound_head(pages[i]);
8164                         if (hpage == *last_hpage)
8165                                 continue;
8166                         *last_hpage = hpage;
8167                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8168                                 continue;
8169                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8170                 }
8171         }
8172
8173         if (!imu->acct_pages)
8174                 return 0;
8175
8176         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8177         if (ret)
8178                 imu->acct_pages = 0;
8179         return ret;
8180 }
8181
8182 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8183                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8184                                   struct page **last_hpage)
8185 {
8186         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8187         struct page **pages = NULL;
8188         unsigned long off, start, end, ubuf;
8189         size_t size;
8190         int ret, pret, nr_pages, i;
8191
8192         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8193         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8194         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8195         nr_pages = end - start;
8196
8197         ret = -ENOMEM;
8198
8199         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8200         if (!pages)
8201                 goto done;
8202
8203         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8204                               GFP_KERNEL);
8205         if (!vmas)
8206                 goto done;
8207
8208         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8209                                    GFP_KERNEL);
8210         if (!imu->bvec)
8211                 goto done;
8212
8213         ret = 0;
8214         mmap_read_lock(current->mm);
8215         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8216                               pages, vmas);
8217         if (pret == nr_pages) {
8218                 /* don't support file backed memory */
8219                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8220                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8221
8222                         if (vma->vm_file &&
8223                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8224                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8225                                 break;
8226                         }
8227                 }
8228         } else {
8229                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8230         }
8231         mmap_read_unlock(current->mm);
8232         if (ret) {
8233                 /*
8234                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8235                  * release any pages we did get
8236                  */
8237                 if (pret > 0)
8238                         unpin_user_pages(pages, pret);
8239                 kvfree(imu->bvec);
8240                 goto done;
8241         }
8242
8243         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8244         if (ret) {
8245                 unpin_user_pages(pages, pret);
8246                 kvfree(imu->bvec);
8247                 goto done;
8248         }
8249
8250         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8251         size = iov->iov_len;
8252         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8253                 size_t vec_len;
8254
8255                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8256                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8257                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8258                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8259                 off = 0;
8260                 size -= vec_len;
8261         }
8262         /* store original address for later verification */
8263         imu->ubuf = ubuf;
8264         imu->len = iov->iov_len;
8265         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8266         ret = 0;
8267 done:
8268         kvfree(pages);
8269         kvfree(vmas);
8270         return ret;
8271 }
8272
8273 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8274 {
8275         if (ctx->user_bufs)
8276                 return -EBUSY;
8277         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8278                 return -EINVAL;
8279
8280         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8281                                         GFP_KERNEL);
8282         if (!ctx->user_bufs)
8283                 return -ENOMEM;
8284
8285         return 0;
8286 }
8287
8288 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8289 {
8290         /*
8291          * Don't impose further limits on the size and buffer
8292          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8293          * submitted if they are wrong.
8294          */
8295         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8296                 return -EFAULT;
8297
8298         /* arbitrary limit, but we need something */
8299         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8300                 return -EFAULT;
8301
8302         return 0;
8303 }
8304
8305 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8306                                    unsigned int nr_args)
8307 {
8308         int i, ret;
8309         struct iovec iov;
8310         struct page *last_hpage = NULL;
8311
8312         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8313         if (ret)
8314                 return ret;
8315
8316         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8317                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8318
8319                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8320                 if (ret)
8321                         break;
8322
8323                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8324                 if (ret)
8325                         break;
8326
8327                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8328                 if (ret)
8329                         break;
8330
8331                 ctx->nr_user_bufs++;
8332         }
8333
8334         if (ret)
8335                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8336
8337         return ret;
8338 }
8339
8340 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8341 {
8342         __s32 __user *fds = arg;
8343         int fd;
8344
8345         if (ctx->cq_ev_fd)
8346                 return -EBUSY;
8347
8348         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8349                 return -EFAULT;
8350
8351         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8352         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8353                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8354                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8355                 return ret;
8356         }
8357
8358         return 0;
8359 }
8360
8361 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8362 {
8363         if (ctx->cq_ev_fd) {
8364                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8365                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8366                 return 0;
8367         }
8368
8369         return -ENXIO;
8370 }
8371
8372 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8373 {
8374         struct io_buffer *buf;
8375         unsigned long index;
8376
8377         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8378                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8379 }
8380
8381 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8382 {
8383         struct io_kiocb *req, *nxt;
8384
8385         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8386                 if (tsk && req->task != tsk)
8387                         continue;
8388                 list_del(&req->compl.list);
8389                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8390         }
8391 }
8392
8393 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8394 {
8395         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8396         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8397
8398         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8399
8400         if (submit_state->free_reqs) {
8401                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8402                                      submit_state->reqs);
8403                 submit_state->free_reqs = 0;
8404         }
8405
8406         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8407         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8408         cs->locked_free_nr = 0;
8409         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8410
8411         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8412
8413         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8414 }
8415
8416 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8417 {
8418         /*
8419          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8420          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8421          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8422          */
8423         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8424         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8425         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8426         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8427
8428         io_sq_thread_finish(ctx);
8429         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8430
8431         if (ctx->mm_account) {
8432                 mmdrop(ctx->mm_account);
8433                 ctx->mm_account = NULL;
8434         }
8435
8436         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8437         io_sqe_files_unregister(ctx);
8438         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8439         io_eventfd_unregister(ctx);
8440         io_destroy_buffers(ctx);
8441
8442 #if defined(CONFIG_UNIX)
8443         if (ctx->ring_sock) {
8444                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8445                 sock_release(ctx->ring_sock);
8446         }
8447 #endif
8448
8449         io_mem_free(ctx->rings);
8450         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8451
8452         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8453         free_uid(ctx->user);
8454         io_req_caches_free(ctx);
8455         if (ctx->hash_map)
8456                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8457         kfree(ctx->cancel_hash);
8458         kfree(ctx);
8459 }
8460
8461 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8462 {
8463         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8464         __poll_t mask = 0;
8465
8466         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8467         /*
8468          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8469          * io_commit_cqring
8470          */
8471         smp_rmb();
8472         if (!io_sqring_full(ctx))
8473                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8474
8475         /*
8476          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8477          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8478          *      CPU0                    CPU1
8479          *      ----                    ----
8480          * lock(&ctx->uring_lock);
8481          *                              lock(&ep->mtx);
8482          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8483          * lock(&ep->mtx);
8484          *
8485          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8486          * pushs them to do the flush.
8487          */
8488         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8489                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8490
8491         return mask;
8492 }
8493
8494 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8495 {
8496         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8497
8498         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8499 }
8500
8501 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8502 {
8503         const struct cred *creds;
8504
8505         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8506         if (creds) {
8507                 put_cred(creds);
8508                 return 0;
8509         }
8510
8511         return -EINVAL;
8512 }
8513
8514 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8515 {
8516         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8517 }
8518
8519 struct io_tctx_exit {
8520         struct callback_head            task_work;
8521         struct completion               completion;
8522         struct io_ring_ctx              *ctx;
8523 };
8524
8525 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8526 {
8527         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8528         struct io_tctx_exit *work;
8529
8530         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8531         /*
8532          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8533          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8534          */
8535         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8536                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8537         complete(&work->completion);
8538 }
8539
8540 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8541 {
8542         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8543         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8544         struct io_tctx_exit exit;
8545         struct io_tctx_node *node;
8546         int ret;
8547
8548         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8549         if (ctx->sq_data) {
8550                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8551                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8552                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8553                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8554         }
8555
8556         /*
8557          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8558          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8559          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8560          * as nobody else will be looking for them.
8561          */
8562         do {
8563                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8564
8565                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8566         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8567
8568         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8569         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8570                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8571
8572                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8573                                         ctx_node);
8574                 exit.ctx = ctx;
8575                 init_completion(&exit.completion);
8576                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8577                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8578                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8579                         continue;
8580                 wake_up_process(node->task);
8581
8582                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8583                 wait_for_completion(&exit.completion);
8584                 cond_resched();
8585                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8586         }
8587         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8588
8589         io_ring_ctx_free(ctx);
8590 }
8591
8592 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8593 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8594                              struct files_struct *files)
8595 {
8596         struct io_kiocb *req, *tmp;
8597         int canceled = 0;
8598
8599         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8600         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8601                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8602                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8603                         canceled++;
8604                 }
8605         }
8606         io_commit_cqring(ctx);
8607         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8608
8609         if (canceled != 0)
8610                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8611         return canceled != 0;
8612 }
8613
8614 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8615 {
8616         unsigned long index;
8617         struct creds *creds;
8618
8619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8620         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8621         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8622         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8623         if (ctx->rings)
8624                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8625         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8626                 io_unregister_personality(ctx, index);
8627         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8628
8629         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8630         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8631
8632         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8633         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8634
8635         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8636         /*
8637          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8638          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8639          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8640          * over using system_wq.
8641          */
8642         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8643 }
8644
8645 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8646 {
8647         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8648
8649         file->private_data = NULL;
8650         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8651         return 0;
8652 }
8653
8654 struct io_task_cancel {
8655         struct task_struct *task;
8656         struct files_struct *files;
8657 };
8658
8659 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8660 {
8661         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8662         struct io_task_cancel *cancel = data;
8663         bool ret;
8664
8665         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8666                 unsigned long flags;
8667                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8668
8669                 /* protect against races with linked timeouts */
8670                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8671                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8672                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8673         } else {
8674                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8675         }
8676         return ret;
8677 }
8678
8679 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8680                                   struct task_struct *task,
8681                                   struct files_struct *files)
8682 {
8683         struct io_defer_entry *de;
8684         LIST_HEAD(list);
8685
8686         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8687         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8688                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8689                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8690                         break;
8691                 }
8692         }
8693         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8694         if (list_empty(&list))
8695                 return false;
8696
8697         while (!list_empty(&list)) {
8698                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8699                 list_del_init(&de->list);
8700                 req_set_fail_links(de->req);
8701                 io_put_req(de->req);
8702                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8703                 kfree(de);
8704         }
8705         return true;
8706 }
8707
8708 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8709 {
8710         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8711
8712         return req->ctx == data;
8713 }
8714
8715 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8716 {
8717         struct io_tctx_node *node;
8718         enum io_wq_cancel cret;
8719         bool ret = false;
8720
8721         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8722         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8723                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8724
8725                 /*
8726                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8727                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8728                  */
8729                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8730                         continue;
8731                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8732                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8733         }
8734         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8735
8736         return ret;
8737 }
8738
8739 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8740                                          struct task_struct *task,
8741                                          struct files_struct *files)
8742 {
8743         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8744         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8745
8746         while (1) {
8747                 enum io_wq_cancel cret;
8748                 bool ret = false;
8749
8750                 if (!task) {
8751                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8752                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8753                         /*
8754                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8755                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8756                          */
8757                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8758                                                &cancel, true);
8759                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8760                 }
8761
8762                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8763                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8764                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8765                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8766                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8767                                 ret = true;
8768                         }
8769                 }
8770
8771                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8772                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8773                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8774                 ret |= io_run_task_work();
8775                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8776                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8777                 if (!ret)
8778                         break;
8779                 cond_resched();
8780         }
8781 }
8782
8783 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8784                                    struct task_struct *task,
8785                                    struct files_struct *files)
8786 {
8787         struct io_kiocb *req;
8788         int cnt = 0;
8789
8790         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8791         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8792                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8793         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8794         return cnt;
8795 }
8796
8797 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8798                                   struct task_struct *task,
8799                                   struct files_struct *files)
8800 {
8801         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8802                 DEFINE_WAIT(wait);
8803                 int inflight;
8804
8805                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8806                 if (!inflight)
8807                         break;
8808
8809                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8810
8811                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8812                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8813                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8814                         schedule();
8815                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8816         }
8817 }
8818
8819 /*
8820  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8821  */
8822 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8823 {
8824         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8825         struct io_tctx_node *node;
8826         int ret;
8827
8828         if (unlikely(!tctx)) {
8829                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8830                 if (unlikely(ret))
8831                         return ret;
8832                 tctx = current->io_uring;
8833         }
8834         if (tctx->last != ctx) {
8835                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8836
8837                 if (!old) {
8838                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8839                         if (!node)
8840                                 return -ENOMEM;
8841                         node->ctx = ctx;
8842                         node->task = current;
8843
8844                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8845                                                 node, GFP_KERNEL));
8846                         if (ret) {
8847                                 kfree(node);
8848                                 return ret;
8849                         }
8850
8851                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8852                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8853                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8854                 }
8855                 tctx->last = ctx;
8856         }
8857         return 0;
8858 }
8859
8860 /*
8861  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8862  */
8863 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8864 {
8865         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8866         struct io_tctx_node *node;
8867
8868         if (!tctx)
8869                 return;
8870         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8871         if (!node)
8872                 return;
8873
8874         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8875         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8876
8877         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8878         list_del(&node->ctx_node);
8879         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8880
8881         if (tctx->last == node->ctx)
8882                 tctx->last = NULL;
8883         kfree(node);
8884 }
8885
8886 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8887 {
8888         struct io_tctx_node *node;
8889         unsigned long index;
8890
8891         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8892                 io_uring_del_task_file(index);
8893         if (tctx->io_wq) {
8894                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8895                 tctx->io_wq = NULL;
8896         }
8897 }
8898
8899 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8900 {
8901         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8902 }
8903
8904 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8905 {
8906         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8907         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8908         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8909
8910         if (sqd->thread)
8911                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8912         complete(&work->completion);
8913 }
8914
8915 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8916 {
8917         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8918         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8919         struct task_struct *task;
8920
8921         io_sq_thread_park(sqd);
8922         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8923         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8924         task = sqd->thread;
8925         if (task) {
8926                 init_completion(&work.completion);
8927                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8928                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8929                 wake_up_process(task);
8930         }
8931         io_sq_thread_unpark(sqd);
8932
8933         if (task)
8934                 wait_for_completion(&work.completion);
8935 }
8936
8937 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8938 {
8939         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8940         struct io_tctx_node *node;
8941         unsigned long index;
8942
8943         /* make sure overflow events are dropped */
8944         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8945         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8946                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8947
8948                 if (ctx->sq_data) {
8949                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8950                         continue;
8951                 }
8952                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8953                 if (!files)
8954                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8955         }
8956         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8957
8958         if (files)
8959                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8960 }
8961
8962 /* should only be called by SQPOLL task */
8963 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8964 {
8965         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8966         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8967         s64 inflight;
8968         DEFINE_WAIT(wait);
8969
8970         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8971
8972         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8973         do {
8974                 /* read completions before cancelations */
8975                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8976                 if (!inflight)
8977                         break;
8978                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8979
8980                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8981                 /*
8982                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8983                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8984                  * prepare_to_wait().
8985                  */
8986                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8987                         schedule();
8988                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8989         } while (1);
8990         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8991 }
8992
8993 /*
8994  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8995  * requests.
8996  */
8997 void __io_uring_task_cancel(void)
8998 {
8999         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9000         DEFINE_WAIT(wait);
9001         s64 inflight;
9002
9003         /* make sure overflow events are dropped */
9004         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9005         do {
9006                 /* read completions before cancelations */
9007                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9008                 if (!inflight)
9009                         break;
9010                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9011
9012                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9013
9014                 /*
9015                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9016                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9017                  * prepare_to_wait().
9018                  */
9019                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9020                         schedule();
9021                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9022         } while (1);
9023
9024         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9025
9026         io_uring_clean_tctx(tctx);
9027         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9028         __io_uring_free(current);
9029 }
9030
9031 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9032                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9033 {
9034         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9035         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9036         struct page *page;
9037         void *ptr;
9038
9039         switch (offset) {
9040         case IORING_OFF_SQ_RING:
9041         case IORING_OFF_CQ_RING:
9042                 ptr = ctx->rings;
9043                 break;
9044         case IORING_OFF_SQES:
9045                 ptr = ctx->sq_sqes;
9046                 break;
9047         default:
9048                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9049         }
9050
9051         page = virt_to_head_page(ptr);
9052         if (sz > page_size(page))
9053                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9054
9055         return ptr;
9056 }
9057
9058 #ifdef CONFIG_MMU
9059
9060 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9061 {
9062         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9063         unsigned long pfn;
9064         void *ptr;
9065
9066         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9067         if (IS_ERR(ptr))
9068                 return PTR_ERR(ptr);
9069
9070         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9071         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9072 }
9073
9074 #else /* !CONFIG_MMU */
9075
9076 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9077 {
9078         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9079 }
9080
9081 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9082 {
9083         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9084 }
9085
9086 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9087         unsigned long addr, unsigned long len,
9088         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9089 {
9090         void *ptr;
9091
9092         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9093         if (IS_ERR(ptr))
9094                 return PTR_ERR(ptr);
9095
9096         return (unsigned long) ptr;
9097 }
9098
9099 #endif /* !CONFIG_MMU */
9100
9101 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9102 {
9103         DEFINE_WAIT(wait);
9104
9105         do {
9106                 if (!io_sqring_full(ctx))
9107                         break;
9108                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9109
9110                 if (!io_sqring_full(ctx))
9111                         break;
9112                 schedule();
9113         } while (!signal_pending(current));
9114
9115         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9116         return 0;
9117 }
9118
9119 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9120                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9121                           const sigset_t __user **sig)
9122 {
9123         struct io_uring_getevents_arg arg;
9124
9125         /*
9126          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9127          * is just a pointer to the sigset_t.
9128          */
9129         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9130                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9131                 *ts = NULL;
9132                 return 0;
9133         }
9134
9135         /*
9136          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9137          * timespec and sigset_t pointers if good.
9138          */
9139         if (*argsz != sizeof(arg))
9140                 return -EINVAL;
9141         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9142                 return -EFAULT;
9143         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9144         *argsz = arg.sigmask_sz;
9145         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9146         return 0;
9147 }
9148
9149 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9150                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9151                 size_t, argsz)
9152 {
9153         struct io_ring_ctx *ctx;
9154         long ret = -EBADF;
9155         int submitted = 0;
9156         struct fd f;
9157
9158         io_run_task_work();
9159
9160         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9161                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9162                 return -EINVAL;
9163
9164         f = fdget(fd);
9165         if (!f.file)
9166                 return -EBADF;
9167
9168         ret = -EOPNOTSUPP;
9169         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9170                 goto out_fput;
9171
9172         ret = -ENXIO;
9173         ctx = f.file->private_data;
9174         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9175                 goto out_fput;
9176
9177         ret = -EBADFD;
9178         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9179                 goto out;
9180
9181         /*
9182          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9183          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9184          * we were asked to.
9185          */
9186         ret = 0;
9187         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9188                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9189
9190                 ret = -EOWNERDEAD;
9191                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9192                         goto out;
9193                 }
9194                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9195                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9196                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9197                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9198                         if (ret)
9199                                 goto out;
9200                 }
9201                 submitted = to_submit;
9202         } else if (to_submit) {
9203                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9204                 if (unlikely(ret))
9205                         goto out;
9206                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9207                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9208                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9209
9210                 if (submitted != to_submit)
9211                         goto out;
9212         }
9213         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9214                 const sigset_t __user *sig;
9215                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9216
9217                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9218                 if (unlikely(ret))
9219                         goto out;
9220
9221                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9222
9223                 /*
9224                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9225                  * space applications don't need to do io completion events
9226                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9227                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9228                  */
9229                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9230                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9231                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9232                 } else {
9233                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9234                 }
9235         }
9236
9237 out:
9238         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9239 out_fput:
9240         fdput(f);
9241         return submitted ? submitted : ret;
9242 }
9243
9244 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9245 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9246                 const struct cred *cred)
9247 {
9248         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9249         struct group_info *gi;
9250         kernel_cap_t cap;
9251         unsigned __capi;
9252         int g;
9253
9254         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9255         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9256         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9257         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9258         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9259         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9260         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9261         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9262         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9263         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9264         gi = cred->group_info;
9265         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9266                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9267                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9268         }
9269         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9270         cap = cred->cap_effective;
9271         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9272                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9273         seq_putc(m, '\n');
9274         return 0;
9275 }
9276
9277 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9278 {
9279         struct io_sq_data *sq = NULL;
9280         bool has_lock;
9281         int i;
9282
9283         /*
9284          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9285          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9286          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9287          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9288          */
9289         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9290
9291         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9292                 sq = ctx->sq_data;
9293                 if (!sq->thread)
9294                         sq = NULL;
9295         }
9296
9297         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9298         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9299         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9300         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9301                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9302
9303                 if (f)
9304                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9305                 else
9306                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9307         }
9308         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9309         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9310                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9311
9312                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9313                                                 (unsigned int) buf->len);
9314         }
9315         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9316                 unsigned long index;
9317                 const struct cred *cred;
9318
9319                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9320                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9321                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9322         }
9323         seq_printf(m, "PollList:\n");
9324         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9325         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9326                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9327                 struct io_kiocb *req;
9328
9329                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9330                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9331                                         req->task->task_works != NULL);
9332         }
9333         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9334         if (has_lock)
9335                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9336 }
9337
9338 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9339 {
9340         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9341
9342         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9343                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9344                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9345         }
9346 }
9347 #endif
9348
9349 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9350         .release        = io_uring_release,
9351         .mmap           = io_uring_mmap,
9352 #ifndef CONFIG_MMU
9353         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9354         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9355 #endif
9356         .poll           = io_uring_poll,
9357         .fasync         = io_uring_fasync,
9358 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9359         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9360 #endif
9361 };
9362
9363 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9364                                   struct io_uring_params *p)
9365 {
9366         struct io_rings *rings;
9367         size_t size, sq_array_offset;
9368
9369         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9370         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9371         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9372
9373         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9374         if (size == SIZE_MAX)
9375                 return -EOVERFLOW;
9376
9377         rings = io_mem_alloc(size);
9378         if (!rings)
9379                 return -ENOMEM;
9380
9381         ctx->rings = rings;
9382         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9383         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9384         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9385         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9386         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9387         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9388         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9389
9390         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9391         if (size == SIZE_MAX) {
9392                 io_mem_free(ctx->rings);
9393                 ctx->rings = NULL;
9394                 return -EOVERFLOW;
9395         }
9396
9397         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9398         if (!ctx->sq_sqes) {
9399                 io_mem_free(ctx->rings);
9400                 ctx->rings = NULL;
9401                 return -ENOMEM;
9402         }
9403
9404         return 0;
9405 }
9406
9407 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9408 {
9409         int ret, fd;
9410
9411         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9412         if (fd < 0)
9413                 return fd;
9414
9415         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9416         if (ret) {
9417                 put_unused_fd(fd);
9418                 return ret;
9419         }
9420         fd_install(fd, file);
9421         return fd;
9422 }
9423
9424 /*
9425  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9426  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9427  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9428  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9429  */
9430 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9431 {
9432         struct file *file;
9433 #if defined(CONFIG_UNIX)
9434         int ret;
9435
9436         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9437                                 &ctx->ring_sock);
9438         if (ret)
9439                 return ERR_PTR(ret);
9440 #endif
9441
9442         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9443                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9444 #if defined(CONFIG_UNIX)
9445         if (IS_ERR(file)) {
9446                 sock_release(ctx->ring_sock);
9447                 ctx->ring_sock = NULL;
9448         } else {
9449                 ctx->ring_sock->file = file;
9450         }
9451 #endif
9452         return file;
9453 }
9454
9455 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9456                            struct io_uring_params __user *params)
9457 {
9458         struct io_ring_ctx *ctx;
9459         struct file *file;
9460         int ret;
9461
9462         if (!entries)
9463                 return -EINVAL;
9464         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9465                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9466                         return -EINVAL;
9467                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9468         }
9469
9470         /*
9471          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9472          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9473          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9474          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9475          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9476          * of CQ ring entries manually.
9477          */
9478         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9479         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9480                 /*
9481                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9482                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9483                  * any cq vs sq ring sizing.
9484                  */
9485                 if (!p->cq_entries)
9486                         return -EINVAL;
9487                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9488                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9489                                 return -EINVAL;
9490                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9491                 }
9492                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9493                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9494                         return -EINVAL;
9495         } else {
9496                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9497         }
9498
9499         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9500         if (!ctx)
9501                 return -ENOMEM;
9502         ctx->compat = in_compat_syscall();
9503         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9504                 ctx->user = get_uid(current_user());
9505
9506         /*
9507          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9508          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9509          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9510          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9511          */
9512         mmgrab(current->mm);
9513         ctx->mm_account = current->mm;
9514
9515         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9516         if (ret)
9517                 goto err;
9518
9519         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9520         if (ret)
9521                 goto err;
9522
9523         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9524         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9525         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9526         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9527         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9528         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9529         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9530         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9531
9532         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9533         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9534         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9535         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9536         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9537         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9538         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9539         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9540
9541         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9542                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9543                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9544                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9545                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9546
9547         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9548                 ret = -EFAULT;
9549                 goto err;
9550         }
9551
9552         file = io_uring_get_file(ctx);
9553         if (IS_ERR(file)) {
9554                 ret = PTR_ERR(file);
9555                 goto err;
9556         }
9557
9558         /*
9559          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9560          * having closed it before we finish setup
9561          */
9562         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9563         if (ret < 0) {
9564                 /* fput will clean it up */
9565                 fput(file);
9566                 return ret;
9567         }
9568
9569         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9570         return ret;
9571 err:
9572         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9573         return ret;
9574 }
9575
9576 /*
9577  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9578  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9579  * params structure passed in.
9580  */
9581 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9582 {
9583         struct io_uring_params p;
9584         int i;
9585
9586         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9587                 return -EFAULT;
9588         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9589                 if (p.resv[i])
9590                         return -EINVAL;
9591         }
9592
9593         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9594                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9595                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9596                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9597                 return -EINVAL;
9598
9599         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9600 }
9601
9602 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9603                 struct io_uring_params __user *, params)
9604 {
9605         return io_uring_setup(entries, params);
9606 }
9607
9608 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9609 {
9610         struct io_uring_probe *p;
9611         size_t size;
9612         int i, ret;
9613
9614         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9615         if (size == SIZE_MAX)
9616                 return -EOVERFLOW;
9617         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9618         if (!p)
9619                 return -ENOMEM;
9620
9621         ret = -EFAULT;
9622         if (copy_from_user(p, arg, size))
9623                 goto out;
9624         ret = -EINVAL;
9625         if (memchr_inv(p, 0, size))
9626                 goto out;
9627
9628         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9629         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9630                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9631
9632         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9633                 p->ops[i].op = i;
9634                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9635                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9636         }
9637         p->ops_len = i;
9638
9639         ret = 0;
9640         if (copy_to_user(arg, p, size))
9641                 ret = -EFAULT;
9642 out:
9643         kfree(p);
9644         return ret;
9645 }
9646
9647 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9648 {
9649         const struct cred *creds;
9650         u32 id;
9651         int ret;
9652
9653         creds = get_current_cred();
9654
9655         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9656                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9657         if (!ret)
9658                 return id;
9659         put_cred(creds);
9660         return ret;
9661 }
9662
9663 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9664                                     unsigned int nr_args)
9665 {
9666         struct io_uring_restriction *res;
9667         size_t size;
9668         int i, ret;
9669
9670         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9671         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9672                 return -EBADFD;
9673
9674         /* We allow only a single restrictions registration */
9675         if (ctx->restrictions.registered)
9676                 return -EBUSY;
9677
9678         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9679                 return -EINVAL;
9680
9681         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9682         if (size == SIZE_MAX)
9683                 return -EOVERFLOW;
9684
9685         res = memdup_user(arg, size);
9686         if (IS_ERR(res))
9687                 return PTR_ERR(res);
9688
9689         ret = 0;
9690
9691         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9692                 switch (res[i].opcode) {
9693                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9694                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9695                                 ret = -EINVAL;
9696                                 goto out;
9697                         }
9698
9699                         __set_bit(res[i].register_op,
9700                                   ctx->restrictions.register_op);
9701                         break;
9702                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9703                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9704                                 ret = -EINVAL;
9705                                 goto out;
9706                         }
9707
9708                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9709                         break;
9710                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9711                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9712                         break;
9713                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9714                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9715                         break;
9716                 default:
9717                         ret = -EINVAL;
9718                         goto out;
9719                 }
9720         }
9721
9722 out:
9723         /* Reset all restrictions if an error happened */
9724         if (ret != 0)
9725                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9726         else
9727                 ctx->restrictions.registered = true;
9728
9729         kfree(res);
9730         return ret;
9731 }
9732
9733 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9734 {
9735         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9736                 return -EBADFD;
9737
9738         if (ctx->restrictions.registered)
9739                 ctx->restricted = 1;
9740
9741         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9742         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9743                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9744         return 0;
9745 }
9746
9747 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9748 {
9749         switch (op) {
9750         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9751         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9752         case IORING_REGISTER_PROBE:
9753         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9754         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9755                 return false;
9756         default:
9757                 return true;
9758         }
9759 }
9760
9761 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9762                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9763         __releases(ctx->uring_lock)
9764         __acquires(ctx->uring_lock)
9765 {
9766         int ret;
9767
9768         /*
9769          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9770          * someone else killed the ctx or is already going through
9771          * io_uring_register().
9772          */
9773         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9774                 return -ENXIO;
9775
9776         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9777                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9778
9779                 /*
9780                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9781                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9782                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9783                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9784                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9785                  * after we've killed the percpu ref.
9786                  */
9787                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9788                 do {
9789                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9790                         if (!ret)
9791                                 break;
9792                         ret = io_run_task_work_sig();
9793                         if (ret < 0)
9794                                 break;
9795                 } while (1);
9796
9797                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9798
9799                 if (ret) {
9800                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9801                         goto out_quiesce;
9802                 }
9803         }
9804
9805         if (ctx->restricted) {
9806                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9807                         ret = -EINVAL;
9808                         goto out;
9809                 }
9810
9811                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9812                         ret = -EACCES;
9813                         goto out;
9814                 }
9815         }
9816
9817         switch (opcode) {
9818         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9819                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9820                 break;
9821         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9822                 ret = -EINVAL;
9823                 if (arg || nr_args)
9824                         break;
9825                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9826                 break;
9827         case IORING_REGISTER_FILES:
9828                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9829                 break;
9830         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9831                 ret = -EINVAL;
9832                 if (arg || nr_args)
9833                         break;
9834                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9835                 break;
9836         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9837                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9838                 break;
9839         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9840         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9841                 ret = -EINVAL;
9842                 if (nr_args != 1)
9843                         break;
9844                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9845                 if (ret)
9846                         break;
9847                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9848                         ctx->eventfd_async = 1;
9849                 else
9850                         ctx->eventfd_async = 0;
9851                 break;
9852         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9853                 ret = -EINVAL;
9854                 if (arg || nr_args)
9855                         break;
9856                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9857                 break;
9858         case IORING_REGISTER_PROBE:
9859                 ret = -EINVAL;
9860                 if (!arg || nr_args > 256)
9861                         break;
9862                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9863                 break;
9864         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9865                 ret = -EINVAL;
9866                 if (arg || nr_args)
9867                         break;
9868                 ret = io_register_personality(ctx);
9869                 break;
9870         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9871                 ret = -EINVAL;
9872                 if (arg)
9873                         break;
9874                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9875                 break;
9876         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9877                 ret = -EINVAL;
9878                 if (arg || nr_args)
9879                         break;
9880                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9881                 break;
9882         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9883                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9884                 break;
9885         default:
9886                 ret = -EINVAL;
9887                 break;
9888         }
9889
9890 out:
9891         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9892                 /* bring the ctx back to life */
9893                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9894 out_quiesce:
9895                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9896         }
9897         return ret;
9898 }
9899
9900 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9901                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9902 {
9903         struct io_ring_ctx *ctx;
9904         long ret = -EBADF;
9905         struct fd f;
9906
9907         f = fdget(fd);
9908         if (!f.file)
9909                 return -EBADF;
9910
9911         ret = -EOPNOTSUPP;
9912         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9913                 goto out_fput;
9914
9915         ctx = f.file->private_data;
9916
9917         io_run_task_work();
9918
9919         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9920         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9921         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9922         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9923                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9924 out_fput:
9925         fdput(f);
9926         return ret;
9927 }
9928
9929 static int __init io_uring_init(void)
9930 {
9931 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9932         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9933         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9934 } while (0)
9935
9936 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9937         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9938         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9939         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9940         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9941         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9948         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9967
9968         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9969         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9970         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9971                                 SLAB_ACCOUNT);
9972         return 0;
9973 };
9974 __initcall(io_uring_init);