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_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/tracehook.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  94
  95 /* only define max */
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
  98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
  99
 100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 103
 104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 105
 106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 111
 112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 113
 114 struct io_uring {
 115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 117 };
 118
 119 /*
 120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 122  *
 123  * The offsets to the member fields are published through struct
 124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 125  */
 126 struct io_rings {
 127         /*
 128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 129          * masked to get valid indices.
 130          *
 131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 133          * cq ring.
 134          */
 135         struct io_uring         sq, cq;
 136         /*
 137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 138          * ring_entries - 1)
 139          */
 140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 143         /*
 144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 145          * invalid index stored in array
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 149          * cached value).
 150          *
 151          * After a new SQ head value was read by the application this
 152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 153          * the new SQ head (and possibly more).
 154          */
 155         u32                     sq_dropped;
 156         /*
 157          * Runtime SQ flags
 158          *
 159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 160          * application.
 161          *
 162          * The application needs a full memory barrier before checking
 163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 164          */
 165         u32                     sq_flags;
 166         /*
 167          * Runtime CQ flags
 168          *
 169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 170          * kernel.
 171          */
 172         u32                     cq_flags;
 173         /*
 174          * Number of completion events lost because the queue was full;
 175          * this should be avoided by the application by making sure
 176          * there are not more requests pending than there is space in
 177          * the completion queue.
 178          *
 179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 181          * cached value).
 182          *
 183          * As completion events come in out of order this counter is not
 184          * ordered with any other data.
 185          */
 186         u32                     cq_overflow;
 187         /*
 188          * Ring buffer of completion events.
 189          *
 190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 191          * produced, so the application is allowed to modify pending
 192          * entries.
 193          */
 194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 195 };
 196
 197 enum io_uring_cmd_flags {
 198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 200 };
 201
 202 struct io_mapped_ubuf {
 203         u64             ubuf;
 204         u64             ubuf_end;
 205         unsigned int    nr_bvecs;
 206         unsigned long   acct_pages;
 207         struct bio_vec  bvec[];
 208 };
 209
 210 struct io_ring_ctx;
 211
 212 struct io_overflow_cqe {
 213         struct io_uring_cqe cqe;
 214         struct list_head list;
 215 };
 216
 217 struct io_fixed_file {
 218         /* file * with additional FFS_* flags */
 219         unsigned long file_ptr;
 220 };
 221
 222 struct io_rsrc_put {
 223         struct list_head list;
 224         u64 tag;
 225         union {
 226                 void *rsrc;
 227                 struct file *file;
 228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 229         };
 230 };
 231
 232 struct io_file_table {
 233         struct io_fixed_file *files;
 234 };
 235
 236 struct io_rsrc_node {
 237         struct percpu_ref               refs;
 238         struct list_head                node;
 239         struct list_head                rsrc_list;
 240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 241         struct llist_node               llist;
 242         bool                            done;
 243 };
 244
 245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 246
 247 struct io_rsrc_data {
 248         struct io_ring_ctx              *ctx;
 249
 250         u64                             **tags;
 251         unsigned int                    nr;
 252         rsrc_put_fn                     *do_put;
 253         atomic_t                        refs;
 254         struct completion               done;
 255         bool                            quiesce;
 256 };
 257
 258 struct io_buffer {
 259         struct list_head list;
 260         __u64 addr;
 261         __u32 len;
 262         __u16 bid;
 263 };
 264
 265 struct io_restriction {
 266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 268         u8 sqe_flags_allowed;
 269         u8 sqe_flags_required;
 270         bool registered;
 271 };
 272
 273 enum {
 274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 276 };
 277
 278 struct io_sq_data {
 279         refcount_t              refs;
 280         atomic_t                park_pending;
 281         struct mutex            lock;
 282
 283         /* ctx's that are using this sqd */
 284         struct list_head        ctx_list;
 285
 286         struct task_struct      *thread;
 287         struct wait_queue_head  wait;
 288
 289         unsigned                sq_thread_idle;
 290         int                     sq_cpu;
 291         pid_t                   task_pid;
 292         pid_t                   task_tgid;
 293
 294         unsigned long           state;
 295         struct completion       exited;
 296 };
 297
 298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 301
 302 struct io_submit_link {
 303         struct io_kiocb         *head;
 304         struct io_kiocb         *last;
 305 };
 306
 307 struct io_submit_state {
 308         struct blk_plug         plug;
 309         struct io_submit_link   link;
 310
 311         /*
 312          * io_kiocb alloc cache
 313          */
 314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 315         unsigned int            free_reqs;
 316
 317         bool                    plug_started;
 318
 319         /*
 320          * Batch completion logic
 321          */
 322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
 323         unsigned int            compl_nr;
 324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 325         struct list_head        free_list;
 326
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         /* const or read-mostly hot data */
 332         struct {
 333                 struct percpu_ref       refs;
 334
 335                 struct io_rings         *rings;
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            drain_next: 1;
 339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 340                 unsigned int            restricted: 1;
 341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 342                 unsigned int            drain_active: 1;
 343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 344
 345         /* submission data */
 346         struct {
 347                 struct mutex            uring_lock;
 348
 349                 /*
 350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 352                  *
 353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 355                  * the queue when needed.
 356                  *
 357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 358                  * array.
 359                  */
 360                 u32                     *sq_array;
 361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 362                 unsigned                cached_sq_head;
 363                 unsigned                sq_entries;
 364                 struct list_head        defer_list;
 365
 366                 /*
 367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 369                  */
 370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 371                 struct io_file_table    file_table;
 372                 unsigned                nr_user_files;
 373                 unsigned                nr_user_bufs;
 374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 375
 376                 struct io_submit_state  submit_state;
 377                 struct list_head        timeout_list;
 378                 struct list_head        ltimeout_list;
 379                 struct list_head        cq_overflow_list;
 380                 struct xarray           io_buffers;
 381                 struct xarray           personalities;
 382                 u32                     pers_next;
 383                 unsigned                sq_thread_idle;
 384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 385
 386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 387         struct list_head        locked_free_list;
 388         unsigned int            locked_free_nr;
 389
 390         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 391         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 392
 393         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 394         struct list_head        sqd_list;
 395
 396         unsigned long           check_cq_overflow;
 397
 398         struct {
 399                 unsigned                cached_cq_tail;
 400                 unsigned                cq_entries;
 401                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 402                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 404                 unsigned                cq_extra;
 405                 atomic_t                cq_timeouts;
 406                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 407                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 408         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 409
 410         struct {
 411                 spinlock_t              completion_lock;
 412
 413                 spinlock_t              timeout_lock;
 414
 415                 /*
 416                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 417                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 418                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 419                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 420                  */
 421                 struct list_head        iopoll_list;
 422                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 423                 unsigned                cancel_hash_bits;
 424                 bool                    poll_multi_queue;
 425         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 426
 427         struct io_restriction           restrictions;
 428
 429         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 430         struct {
 431                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 432                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 433                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 434                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 435
 436                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 437                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 438                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 439                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 440         };
 441
 442         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 443         struct {
 444                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 445                         struct socket           *ring_sock;
 446                 #endif
 447                 /* hashed buffered write serialization */
 448                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 449
 450                 /* Only used for accounting purposes */
 451                 struct user_struct              *user;
 452                 struct mm_struct                *mm_account;
 453
 454                 /* ctx exit and cancelation */
 455                 struct llist_head               fallback_llist;
 456                 struct delayed_work             fallback_work;
 457                 struct work_struct              exit_work;
 458                 struct list_head                tctx_list;
 459                 struct completion               ref_comp;
 460         };
 461 };
 462
 463 struct io_uring_task {
 464         /* submission side */
 465         int                     cached_refs;
 466         struct xarray           xa;
 467         struct wait_queue_head  wait;
 468         const struct io_ring_ctx *last;
 469         struct io_wq            *io_wq;
 470         struct percpu_counter   inflight;
 471         atomic_t                inflight_tracked;
 472         atomic_t                in_idle;
 473
 474         spinlock_t              task_lock;
 475         struct io_wq_work_list  task_list;
 476         struct callback_head    task_work;
 477         bool                    task_running;
 478 };
 479
 480 /*
 481  * First field must be the file pointer in all the
 482  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 483  */
 484 struct io_poll_iocb {
 485         struct file                     *file;
 486         struct wait_queue_head          *head;
 487         __poll_t                        events;
 488         bool                            done;
 489         bool                            canceled;
 490         struct wait_queue_entry         wait;
 491 };
 492
 493 struct io_poll_update {
 494         struct file                     *file;
 495         u64                             old_user_data;
 496         u64                             new_user_data;
 497         __poll_t                        events;
 498         bool                            update_events;
 499         bool                            update_user_data;
 500 };
 501
 502 struct io_close {
 503         struct file                     *file;
 504         int                             fd;
 505 };
 506
 507 struct io_timeout_data {
 508         struct io_kiocb                 *req;
 509         struct hrtimer                  timer;
 510         struct timespec64               ts;
 511         enum hrtimer_mode               mode;
 512         u32                             flags;
 513 };
 514
 515 struct io_accept {
 516         struct file                     *file;
 517         struct sockaddr __user          *addr;
 518         int __user                      *addr_len;
 519         int                             flags;
 520         u32                             file_slot;
 521         unsigned long                   nofile;
 522 };
 523
 524 struct io_sync {
 525         struct file                     *file;
 526         loff_t                          len;
 527         loff_t                          off;
 528         int                             flags;
 529         int                             mode;
 530 };
 531
 532 struct io_cancel {
 533         struct file                     *file;
 534         u64                             addr;
 535 };
 536
 537 struct io_timeout {
 538         struct file                     *file;
 539         u32                             off;
 540         u32                             target_seq;
 541         struct list_head                list;
 542         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 543         struct io_kiocb                 *head;
 544         /* for linked completions */
 545         struct io_kiocb                 *prev;
 546 };
 547
 548 struct io_timeout_rem {
 549         struct file                     *file;
 550         u64                             addr;
 551
 552         /* timeout update */
 553         struct timespec64               ts;
 554         u32                             flags;
 555 };
 556
 557 struct io_rw {
 558         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 559         struct kiocb                    kiocb;
 560         u64                             addr;
 561         u64                             len;
 562 };
 563
 564 struct io_connect {
 565         struct file                     *file;
 566         struct sockaddr __user          *addr;
 567         int                             addr_len;
 568 };
 569
 570 struct io_sr_msg {
 571         struct file                     *file;
 572         union {
 573                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 574                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 575                 void __user                     *buf;
 576         };
 577         int                             msg_flags;
 578         int                             bgid;
 579         size_t                          len;
 580         struct io_buffer                *kbuf;
 581 };
 582
 583 struct io_open {
 584         struct file                     *file;
 585         int                             dfd;
 586         u32                             file_slot;
 587         struct filename                 *filename;
 588         struct open_how                 how;
 589         unsigned long                   nofile;
 590 };
 591
 592 struct io_rsrc_update {
 593         struct file                     *file;
 594         u64                             arg;
 595         u32                             nr_args;
 596         u32                             offset;
 597 };
 598
 599 struct io_fadvise {
 600         struct file                     *file;
 601         u64                             offset;
 602         u32                             len;
 603         u32                             advice;
 604 };
 605
 606 struct io_madvise {
 607         struct file                     *file;
 608         u64                             addr;
 609         u32                             len;
 610         u32                             advice;
 611 };
 612
 613 struct io_epoll {
 614         struct file                     *file;
 615         int                             epfd;
 616         int                             op;
 617         int                             fd;
 618         struct epoll_event              event;
 619 };
 620
 621 struct io_splice {
 622         struct file                     *file_out;
 623         struct file                     *file_in;
 624         loff_t                          off_out;
 625         loff_t                          off_in;
 626         u64                             len;
 627         unsigned int                    flags;
 628 };
 629
 630 struct io_provide_buf {
 631         struct file                     *file;
 632         __u64                           addr;
 633         __u32                           len;
 634         __u32                           bgid;
 635         __u16                           nbufs;
 636         __u16                           bid;
 637 };
 638
 639 struct io_statx {
 640         struct file                     *file;
 641         int                             dfd;
 642         unsigned int                    mask;
 643         unsigned int                    flags;
 644         const char __user               *filename;
 645         struct statx __user             *buffer;
 646 };
 647
 648 struct io_shutdown {
 649         struct file                     *file;
 650         int                             how;
 651 };
 652
 653 struct io_rename {
 654         struct file                     *file;
 655         int                             old_dfd;
 656         int                             new_dfd;
 657         struct filename                 *oldpath;
 658         struct filename                 *newpath;
 659         int                             flags;
 660 };
 661
 662 struct io_unlink {
 663         struct file                     *file;
 664         int                             dfd;
 665         int                             flags;
 666         struct filename                 *filename;
 667 };
 668
 669 struct io_completion {
 670         struct file                     *file;
 671         u32                             cflags;
 672 };
 673
 674 struct io_async_connect {
 675         struct sockaddr_storage         address;
 676 };
 677
 678 struct io_async_msghdr {
 679         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 680         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 681         struct iovec                    *free_iov;
 682         struct sockaddr __user          *uaddr;
 683         struct msghdr                   msg;
 684         struct sockaddr_storage         addr;
 685 };
 686
 687 struct io_async_rw {
 688         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 689         const struct iovec              *free_iovec;
 690         struct iov_iter                 iter;
 691         size_t                          bytes_done;
 692         struct wait_page_queue          wpq;
 693 };
 694
 695 enum {
 696         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 697         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 698         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 699         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 700         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 701         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 702
 703         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 704         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 705         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 706         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 707         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 708         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 709         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 710         REQ_F_POLLED_BIT,
 711         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 712         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 713         REQ_F_REISSUE_BIT,
 714         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 715         REQ_F_CREDS_BIT,
 716         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 717         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 718         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 719         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 720         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 721         REQ_F_ISREG_BIT,
 722
 723         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 724         __REQ_F_LAST_BIT,
 725 };
 726
 727 enum {
 728         /* ctx owns file */
 729         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 730         /* drain existing IO first */
 731         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 732         /* linked sqes */
 733         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 734         /* doesn't sever on completion < 0 */
 735         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 736         /* IOSQE_ASYNC */
 737         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 738         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 739         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 740
 741         /* fail rest of links */
 742         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 743         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 744         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 745         /* read/write uses file position */
 746         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 747         /* must not punt to workers */
 748         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 749         /* has or had linked timeout */
 750         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 751         /* needs cleanup */
 752         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 753         /* already went through poll handler */
 754         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 755         /* buffer already selected */
 756         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 757         /* completion is deferred through io_comp_state */
 758         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 759         /* caller should reissue async */
 760         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 761         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 762         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 763         /* supports async reads */
 764         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 765         /* supports async writes */
 766         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 767         /* regular file */
 768         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 769         /* has creds assigned */
 770         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 771         /* skip refcounting if not set */
 772         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 773         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 774         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 775 };
 776
 777 struct async_poll {
 778         struct io_poll_iocb     poll;
 779         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 780 };
 781
 782 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 783
 784 struct io_task_work {
 785         union {
 786                 struct io_wq_work_node  node;
 787                 struct llist_node       fallback_node;
 788         };
 789         io_req_tw_func_t                func;
 790 };
 791
 792 enum {
 793         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 794         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 795 };
 796
 797 /*
 798  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 799  * as the first entry in their struct definition. So you can
 800  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 801  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 802  */
 803 struct io_kiocb {
 804         union {
 805                 struct file             *file;
 806                 struct io_rw            rw;
 807                 struct io_poll_iocb     poll;
 808                 struct io_poll_update   poll_update;
 809                 struct io_accept        accept;
 810                 struct io_sync          sync;
 811                 struct io_cancel        cancel;
 812                 struct io_timeout       timeout;
 813                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 814                 struct io_connect       connect;
 815                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 816                 struct io_open          open;
 817                 struct io_close         close;
 818                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 819                 struct io_fadvise       fadvise;
 820                 struct io_madvise       madvise;
 821                 struct io_epoll         epoll;
 822                 struct io_splice        splice;
 823                 struct io_provide_buf   pbuf;
 824                 struct io_statx         statx;
 825                 struct io_shutdown      shutdown;
 826                 struct io_rename        rename;
 827                 struct io_unlink        unlink;
 828                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 829                 struct io_completion    compl;
 830         };
 831
 832         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 833         void                            *async_data;
 834         u8                              opcode;
 835         /* polled IO has completed */
 836         u8                              iopoll_completed;
 837
 838         u16                             buf_index;
 839         u32                             result;
 840
 841         struct io_ring_ctx              *ctx;
 842         unsigned int                    flags;
 843         atomic_t                        refs;
 844         struct task_struct              *task;
 845         u64                             user_data;
 846
 847         struct io_kiocb                 *link;
 848         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 849
 850         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 851         struct list_head                inflight_entry;
 852         struct io_task_work             io_task_work;
 853         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 854         struct hlist_node               hash_node;
 855         struct async_poll               *apoll;
 856         struct io_wq_work               work;
 857         const struct cred               *creds;
 858
 859         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 860         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 861 };
 862
 863 struct io_tctx_node {
 864         struct list_head        ctx_node;
 865         struct task_struct      *task;
 866         struct io_ring_ctx      *ctx;
 867 };
 868
 869 struct io_defer_entry {
 870         struct list_head        list;
 871         struct io_kiocb         *req;
 872         u32                     seq;
 873 };
 874
 875 struct io_op_def {
 876         /* needs req->file assigned */
 877         unsigned                needs_file : 1;
 878         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 879         unsigned                hash_reg_file : 1;
 880         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 881         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 882         /* opcode is not supported by this kernel */
 883         unsigned                not_supported : 1;
 884         /* set if opcode supports polled "wait" */
 885         unsigned                pollin : 1;
 886         unsigned                pollout : 1;
 887         /* op supports buffer selection */
 888         unsigned                buffer_select : 1;
 889         /* do prep async if is going to be punted */
 890         unsigned                needs_async_setup : 1;
 891         /* should block plug */
 892         unsigned                plug : 1;
 893         /* size of async data needed, if any */
 894         unsigned short          async_size;
 895 };
 896
 897 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 898         [IORING_OP_NOP] = {},
 899         [IORING_OP_READV] = {
 900                 .needs_file             = 1,
 901                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 902                 .pollin                 = 1,
 903                 .buffer_select          = 1,
 904                 .needs_async_setup      = 1,
 905                 .plug                   = 1,
 906                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 907         },
 908         [IORING_OP_WRITEV] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .hash_reg_file          = 1,
 911                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 912                 .pollout                = 1,
 913                 .needs_async_setup      = 1,
 914                 .plug                   = 1,
 915                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 916         },
 917         [IORING_OP_FSYNC] = {
 918                 .needs_file             = 1,
 919         },
 920         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 921                 .needs_file             = 1,
 922                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 923                 .pollin                 = 1,
 924                 .plug                   = 1,
 925                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 926         },
 927         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .hash_reg_file          = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .pollout                = 1,
 932                 .plug                   = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938         },
 939         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 940         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 941                 .needs_file             = 1,
 942         },
 943         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 944                 .needs_file             = 1,
 945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 946                 .pollout                = 1,
 947                 .needs_async_setup      = 1,
 948                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 949         },
 950         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 951                 .needs_file             = 1,
 952                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 953                 .pollin                 = 1,
 954                 .buffer_select          = 1,
 955                 .needs_async_setup      = 1,
 956                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 957         },
 958         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 959                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 960         },
 961         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 962                 /* used by timeout updates' prep() */
 963         },
 964         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 967                 .pollin                 = 1,
 968         },
 969         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 970         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 971                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 972         },
 973         [IORING_OP_CONNECT] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976                 .pollout                = 1,
 977                 .needs_async_setup      = 1,
 978                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 979         },
 980         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 981                 .needs_file             = 1,
 982         },
 983         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 984         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 985         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 986         [IORING_OP_STATX] = {},
 987         [IORING_OP_READ] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 990                 .pollin                 = 1,
 991                 .buffer_select          = 1,
 992                 .plug                   = 1,
 993                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 994         },
 995         [IORING_OP_WRITE] = {
 996                 .needs_file             = 1,
 997                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 998                 .pollout                = 1,
 999                 .plug                   = 1,
1000                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1001         },
1002         [IORING_OP_FADVISE] = {
1003                 .needs_file             = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1006         [IORING_OP_SEND] = {
1007                 .needs_file             = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009                 .pollout                = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_RECV] = {
1012                 .needs_file             = 1,
1013                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1014                 .pollin                 = 1,
1015                 .buffer_select          = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1018         },
1019         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1020                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1021         },
1022         [IORING_OP_SPLICE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026         },
1027         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1028         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1029         [IORING_OP_TEE] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031                 .hash_reg_file          = 1,
1032                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036         },
1037         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1038         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1039 };
1040
1041 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1042 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1043
1044 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1045 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1046 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1047                                          struct task_struct *task,
1048                                          bool cancel_all);
1049 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1050
1051 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1052                                  long res, unsigned int cflags);
1053 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1054 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1055 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1056 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1057 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1058                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1059                                      unsigned nr_args);
1060 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1061 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1062                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1063 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1064 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1065
1066 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1067 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1068 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1069
1070 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1071                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1072
1073 static struct kmem_cache *req_cachep;
1074
1075 static const struct file_operations io_uring_fops;
1076
1077 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1078 {
1079 #if defined(CONFIG_UNIX)
1080         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1081                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1082
1083                 return ctx->ring_sock->sk;
1084         }
1085 #endif
1086         return NULL;
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1089
1090 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1091 {
1092         if (!*locked) {
1093                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1094                 *locked = true;
1095         }
1096 }
1097
1098 #define io_for_each_link(pos, head) \
1099         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1100
1101 /*
1102  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1103  * see commit f958d7b528b1 for details.
1104  */
1105 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1106         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1107
1108 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1109 {
1110         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1111         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1112 }
1113
1114 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1115 {
1116         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1117                 return true;
1118
1119         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1120         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1121 }
1122
1123 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1124 {
1125         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1126         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1127 }
1128
1129 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1130 {
1131         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1132         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1133         atomic_inc(&req->refs);
1134 }
1135
1136 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1137 {
1138         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1139                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1140                 atomic_set(&req->refs, nr);
1141         }
1142 }
1143
1144 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1145 {
1146         __io_req_set_refcount(req, 1);
1147 }
1148
1149 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1150 {
1151         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1152
1153         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1154                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1155                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1156         }
1157 }
1158
1159 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1160 {
1161         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1162
1163         /* already at zero, wait for ->release() */
1164         if (!got)
1165                 wait_for_completion(compl);
1166         percpu_ref_resurrect(ref);
1167         if (got)
1168                 percpu_ref_put(ref);
1169 }
1170
1171 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1172                           bool cancel_all)
1173 {
1174         struct io_kiocb *req;
1175
1176         if (task && head->task != task)
1177                 return false;
1178         if (cancel_all)
1179                 return true;
1180
1181         io_for_each_link(req, head) {
1182                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1183                         return true;
1184         }
1185         return false;
1186 }
1187
1188 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1189 {
1190         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1191 }
1192
1193 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1194 {
1195         req_set_fail(req);
1196         req->result = res;
1197 }
1198
1199 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1200 {
1201         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1202
1203         complete(&ctx->ref_comp);
1204 }
1205
1206 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1207 {
1208         return !req->timeout.off;
1209 }
1210
1211 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1212 {
1213         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1214                                                 fallback_work.work);
1215         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1216         struct io_kiocb *req, *tmp;
1217         bool locked = false;
1218
1219         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1220         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1221                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1222
1223         if (locked) {
1224                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1225                         io_submit_flush_completions(ctx);
1226                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1227         }
1228         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1229
1230 }
1231
1232 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1233 {
1234         struct io_ring_ctx *ctx;
1235         int hash_bits;
1236
1237         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1238         if (!ctx)
1239                 return NULL;
1240
1241         /*
1242          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1243          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1244          */
1245         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1246         hash_bits -= 5;
1247         if (hash_bits <= 0)
1248                 hash_bits = 1;
1249         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1250         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1251                                         GFP_KERNEL);
1252         if (!ctx->cancel_hash)
1253                 goto err;
1254         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1255
1256         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1257         if (!ctx->dummy_ubuf)
1258                 goto err;
1259         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1260         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1261
1262         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1263                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1264                 goto err;
1265
1266         ctx->flags = p->flags;
1267         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1268         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1269         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1270         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1271         init_completion(&ctx->ref_comp);
1272         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1273         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1274         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1275         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1276         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1277         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1278         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1279         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1280         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1281         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1282         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1283         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1284         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1285         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1286         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1287         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1288         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1289         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1290         return ctx;
1291 err:
1292         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1293         kfree(ctx->cancel_hash);
1294         kfree(ctx);
1295         return NULL;
1296 }
1297
1298 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1299 {
1300         struct io_rings *r = ctx->rings;
1301
1302         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1303         ctx->cq_extra--;
1304 }
1305
1306 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1307 {
1308         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1309                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1310
1311                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1312         }
1313
1314         return false;
1315 }
1316
1317 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1318 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1319 #ifdef CONFIG_64BIT
1320 #define FFS_ISREG               0x4UL
1321 #else
1322 #define FFS_ISREG               0x0UL
1323 #endif
1324 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1325
1326 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1327 {
1328         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1329 }
1330
1331 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1332 {
1333         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1334                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1335                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1336         }
1337 }
1338
1339 static inline void io_unprep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1340 {
1341         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1342 }
1343
1344 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1345 {
1346         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1347                 return NULL;
1348
1349         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1350         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1351
1352         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1353         io_req_set_refcount(req);
1354         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1355         return req->link;
1356 }
1357
1358 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1359 {
1360         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1361                 return NULL;
1362         return __io_prep_linked_timeout(req);
1363 }
1364
1365 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1366 {
1367         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1368         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1369
1370         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1371                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1372                 req->creds = get_current_cred();
1373         }
1374
1375         req->work.list.next = NULL;
1376         req->work.flags = 0;
1377         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1378                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1379
1380         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1381                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1382                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1383         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1384                 if (def->unbound_nonreg_file)
1385                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1386         }
1387
1388         switch (req->opcode) {
1389         case IORING_OP_SPLICE:
1390         case IORING_OP_TEE:
1391                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1392                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1393                 break;
1394         }
1395 }
1396
1397 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1398 {
1399         struct io_kiocb *cur;
1400
1401         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1402                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1403
1404                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1405                 io_for_each_link(cur, req)
1406                         io_prep_async_work(cur);
1407                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1408         } else {
1409                 io_for_each_link(cur, req)
1410                         io_prep_async_work(cur);
1411         }
1412 }
1413
1414 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1415 {
1416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1417         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1418         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1419
1420         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1421         locked = NULL;
1422
1423         BUG_ON(!tctx);
1424         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1425
1426         /* init ->work of the whole link before punting */
1427         io_prep_async_link(req);
1428
1429         /*
1430          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1431          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1432          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1433          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1434          * worker for it).
1435          */
1436         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1437                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1438
1439         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1440                                         &req->work, req->flags);
1441         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1442         if (link)
1443                 io_queue_linked_timeout(link);
1444 }
1445
1446 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1447         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1448         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1449 {
1450         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1451
1452         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1453                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1454                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1455                 list_del_init(&req->timeout.list);
1456                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1457                 io_put_req_deferred(req);
1458         }
1459 }
1460
1461 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1462 {
1463         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1464                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1465                                                 struct io_defer_entry, list);
1466
1467                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1468                         break;
1469                 list_del_init(&de->list);
1470                 io_req_task_queue(de->req);
1471                 kfree(de);
1472         }
1473 }
1474
1475 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1476         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1477 {
1478         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1479
1480         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1481         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1482                 u32 events_needed, events_got;
1483                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1484                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1485
1486                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1487                         break;
1488
1489                 /*
1490                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1491                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1492                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1493                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1494                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1495                  */
1496                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1497                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1498                 if (events_got < events_needed)
1499                         break;
1500
1501                 list_del_init(&req->timeout.list);
1502                 io_kill_timeout(req, 0);
1503         }
1504         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1505         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1506 }
1507
1508 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1509 {
1510         if (ctx->off_timeout_used)
1511                 io_flush_timeouts(ctx);
1512         if (ctx->drain_active)
1513                 io_queue_deferred(ctx);
1514 }
1515
1516 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1517 {
1518         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1519                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1520         /* order cqe stores with ring update */
1521         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1522 }
1523
1524 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1525 {
1526         struct io_rings *r = ctx->rings;
1527
1528         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1529 }
1530
1531 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1532 {
1533         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1534 }
1535
1536 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1537 {
1538         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1539         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1540
1541         /*
1542          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1543          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1544          * fill the cq entry
1545          */
1546         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1547                 return NULL;
1548
1549         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1550         return &rings->cqes[tail & mask];
1551 }
1552
1553 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1554 {
1555         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1556                 return false;
1557         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1558                 return false;
1559         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1560 }
1561
1562 /*
1563  * This should only get called when at least one event has been posted.
1564  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1565  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1566  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1567  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1568  */
1569 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1570 {
1571         /*
1572          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1573          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1574          * wake as many waiters as we need to.
1575          */
1576         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1577                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1578         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1579                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1580         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1581                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1582         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1583                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1584                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1585         }
1586 }
1587
1588 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1589 {
1590         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1591                 if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1592                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1593         }
1594         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1595                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1596         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1597                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1598                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1599         }
1600 }
1601
1602 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1603 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1604 {
1605         bool all_flushed, posted;
1606
1607         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1608                 return false;
1609
1610         posted = false;
1611         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1612         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1613                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1614                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1615
1616                 if (!cqe && !force)
1617                         break;
1618                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1619                                         struct io_overflow_cqe, list);
1620                 if (cqe)
1621                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1622                 else
1623                         io_account_cq_overflow(ctx);
1624
1625                 posted = true;
1626                 list_del(&ocqe->list);
1627                 kfree(ocqe);
1628         }
1629
1630         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1631         if (all_flushed) {
1632                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1633                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1634                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1635         }
1636
1637         if (posted)
1638                 io_commit_cqring(ctx);
1639         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1640         if (posted)
1641                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1642         return all_flushed;
1643 }
1644
1645 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1646 {
1647         bool ret = true;
1648
1649         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1650                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1651                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1652                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1653                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1654                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1655                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1656         }
1657
1658         return ret;
1659 }
1660
1661 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1662 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1663 {
1664         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1665
1666         if (likely(task == current)) {
1667                 tctx->cached_refs += nr;
1668         } else {
1669                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1670                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1671                         wake_up(&tctx->wait);
1672                 put_task_struct_many(task, nr);
1673         }
1674 }
1675
1676 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1677 {
1678         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1679
1680         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1681         refcount_add(refill, &current->usage);
1682         tctx->cached_refs += refill;
1683 }
1684
1685 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1686 {
1687         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1688
1689         tctx->cached_refs -= nr;
1690         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1691                 io_task_refs_refill(tctx);
1692 }
1693
1694 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1695                                      long res, unsigned int cflags)
1696 {
1697         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1698
1699         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1700         if (!ocqe) {
1701                 /*
1702                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1703                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1704                  * on the floor.
1705                  */
1706                 io_account_cq_overflow(ctx);
1707                 return false;
1708         }
1709         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1710                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1711                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1712                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1713
1714         }
1715         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1716         ocqe->cqe.res = res;
1717         ocqe->cqe.flags = cflags;
1718         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1719         return true;
1720 }
1721
1722 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1723                                           long res, unsigned int cflags)
1724 {
1725         struct io_uring_cqe *cqe;
1726
1727         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1728
1729         /*
1730          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1731          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1732          * the ring.
1733          */
1734         cqe = io_get_cqe(ctx);
1735         if (likely(cqe)) {
1736                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1737                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1738                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1739                 return true;
1740         }
1741         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1742 }
1743
1744 /* not as hot to bloat with inlining */
1745 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1746                                           long res, unsigned int cflags)
1747 {
1748         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1749 }
1750
1751 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1752                                  unsigned int cflags)
1753 {
1754         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1755
1756         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1757         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1758         /*
1759          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1760          * free_list cache.
1761          */
1762         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1763                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1764                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1765                                 io_disarm_next(req);
1766                         if (req->link) {
1767                                 io_req_task_queue(req->link);
1768                                 req->link = NULL;
1769                         }
1770                 }
1771                 io_dismantle_req(req);
1772                 io_put_task(req->task, 1);
1773                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1774                 ctx->locked_free_nr++;
1775         } else {
1776                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1777                         req = NULL;
1778         }
1779         io_commit_cqring(ctx);
1780         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1781
1782         if (req) {
1783                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1784                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1785         }
1786 }
1787
1788 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1789 {
1790         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1791 }
1792
1793 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1794                                   unsigned int cflags)
1795 {
1796         if (io_req_needs_clean(req))
1797                 io_clean_op(req);
1798         req->result = res;
1799         req->compl.cflags = cflags;
1800         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1801 }
1802
1803 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1804                                      long res, unsigned cflags)
1805 {
1806         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1807                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1808         else
1809                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1810 }
1811
1812 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1813 {
1814         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1815 }
1816
1817 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1818 {
1819         req_set_fail(req);
1820         io_req_complete_post(req, res, 0);
1821 }
1822
1823 /*
1824  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1825  * advance and keep them valid across allocations.
1826  */
1827 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1828 {
1829         req->ctx = ctx;
1830         req->link = NULL;
1831         req->async_data = NULL;
1832         /* not necessary, but safer to zero */
1833         req->result = 0;
1834 }
1835
1836 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1837                                         struct io_submit_state *state)
1838 {
1839         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1840         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1841         ctx->locked_free_nr = 0;
1842         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1843 }
1844
1845 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1846 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1847 {
1848         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1849         int nr;
1850
1851         /*
1852          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1853          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1854          * side cache.
1855          */
1856         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1857                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1858
1859         nr = state->free_reqs;
1860         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1861                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1862                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1863
1864                 list_del(&req->inflight_entry);
1865                 state->reqs[nr++] = req;
1866                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1867                         break;
1868         }
1869
1870         state->free_reqs = nr;
1871         return nr != 0;
1872 }
1873
1874 /*
1875  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1876  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1877  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1878  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1879  */
1880 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1881         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1882 {
1883         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1884         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1885         int ret, i;
1886
1887         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1888
1889         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1890                 goto got_req;
1891
1892         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1893                                     state->reqs);
1894
1895         /*
1896          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1897          * retry single alloc to be on the safe side.
1898          */
1899         if (unlikely(ret <= 0)) {
1900                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1901                 if (!state->reqs[0])
1902                         return NULL;
1903                 ret = 1;
1904         }
1905
1906         for (i = 0; i < ret; i++)
1907                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1908         state->free_reqs = ret;
1909 got_req:
1910         state->free_reqs--;
1911         return state->reqs[state->free_reqs];
1912 }
1913
1914 static inline void io_put_file(struct file *file)
1915 {
1916         if (file)
1917                 fput(file);
1918 }
1919
1920 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1921 {
1922         unsigned int flags = req->flags;
1923
1924         if (io_req_needs_clean(req))
1925                 io_clean_op(req);
1926         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1927                 io_put_file(req->file);
1928         if (req->fixed_rsrc_refs)
1929                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1930         if (req->async_data) {
1931                 kfree(req->async_data);
1932                 req->async_data = NULL;
1933         }
1934 }
1935
1936 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1937 {
1938         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1939
1940         io_dismantle_req(req);
1941         io_put_task(req->task, 1);
1942
1943         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1944         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1945         ctx->locked_free_nr++;
1946         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1947
1948         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1949 }
1950
1951 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1952 {
1953         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1954
1955         req->link = nxt->link;
1956         nxt->link = NULL;
1957 }
1958
1959 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1960         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1961         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1962 {
1963         struct io_kiocb *link = req->link;
1964
1965         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1966                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1967
1968                 io_remove_next_linked(req);
1969                 link->timeout.head = NULL;
1970                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1971                         list_del(&link->timeout.list);
1972                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1973                                              -ECANCELED, 0);
1974                         io_put_req_deferred(link);
1975                         return true;
1976                 }
1977         }
1978         return false;
1979 }
1980
1981 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1982         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1983 {
1984         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1985
1986         req->link = NULL;
1987         while (link) {
1988                 long res = -ECANCELED;
1989
1990                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
1991                         res = link->result;
1992
1993                 nxt = link->link;
1994                 link->link = NULL;
1995
1996                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1997                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
1998                 io_put_req_deferred(link);
1999                 link = nxt;
2000         }
2001 }
2002
2003 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2004         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2005 {
2006         bool posted = false;
2007
2008         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2009                 struct io_kiocb *link = req->link;
2010
2011                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2012                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2013                         io_remove_next_linked(req);
2014                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2015                                              -ECANCELED, 0);
2016                         io_put_req_deferred(link);
2017                         posted = true;
2018                 }
2019         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2020                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2021
2022                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2023                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2024                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2025         }
2026         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2027                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2028                 posted |= (req->link != NULL);
2029                 io_fail_links(req);
2030         }
2031         return posted;
2032 }
2033
2034 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2035 {
2036         struct io_kiocb *nxt;
2037
2038         /*
2039          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2040          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2041          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2042          * of the chain.
2043          */
2044         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2045                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2046                 bool posted;
2047
2048                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2049                 posted = io_disarm_next(req);
2050                 if (posted)
2051                         io_commit_cqring(req->ctx);
2052                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2053                 if (posted)
2054                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2055         }
2056         nxt = req->link;
2057         req->link = NULL;
2058         return nxt;
2059 }
2060
2061 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2062 {
2063         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2064                 return NULL;
2065         return __io_req_find_next(req);
2066 }
2067
2068 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2069 {
2070         if (!ctx)
2071                 return;
2072         if (*locked) {
2073                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2074                         io_submit_flush_completions(ctx);
2075                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2076                 *locked = false;
2077         }
2078         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2079 }
2080
2081 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2082 {
2083         bool locked = false;
2084         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2085         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2086                                                   task_work);
2087
2088         while (1) {
2089                 struct io_wq_work_node *node;
2090
2091                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2092                 node = tctx->task_list.first;
2093                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2094                 if (!node)
2095                         tctx->task_running = false;
2096                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2097                 if (!node)
2098                         break;
2099
2100                 do {
2101                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2102                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2103                                                             io_task_work.node);
2104
2105                         if (req->ctx != ctx) {
2106                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2107                                 ctx = req->ctx;
2108                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2109                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2110                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2111                         }
2112                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2113                         node = next;
2114                 } while (node);
2115
2116                 cond_resched();
2117         }
2118
2119         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2120 }
2121
2122 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2123 {
2124         struct task_struct *tsk = req->task;
2125         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2126         enum task_work_notify_mode notify;
2127         struct io_wq_work_node *node;
2128         unsigned long flags;
2129         bool running;
2130
2131         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2132
2133         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2134         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2135         running = tctx->task_running;
2136         if (!running)
2137                 tctx->task_running = true;
2138         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2139
2140         /* task_work already pending, we're done */
2141         if (running)
2142                 return;
2143
2144         /*
2145          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2146          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2147          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2148          * will do the job.
2149          */
2150         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2151         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2152                 wake_up_process(tsk);
2153                 return;
2154         }
2155
2156         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2157         tctx->task_running = false;
2158         node = tctx->task_list.first;
2159         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2160         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2161
2162         while (node) {
2163                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2164                 node = node->next;
2165                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2166                               &req->ctx->fallback_llist))
2167                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2168         }
2169 }
2170
2171 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2172 {
2173         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2174
2175         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2176         io_tw_lock(ctx, locked);
2177         io_req_complete_failed(req, req->result);
2178 }
2179
2180 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2181 {
2182         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2183
2184         io_tw_lock(ctx, locked);
2185         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2186         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2187                 __io_queue_sqe(req);
2188         else
2189                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2190 }
2191
2192 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2193 {
2194         req->result = ret;
2195         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2196         io_req_task_work_add(req);
2197 }
2198
2199 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2200 {
2201         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2202         io_req_task_work_add(req);
2203 }
2204
2205 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2206 {
2207         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2208         io_req_task_work_add(req);
2209 }
2210
2211 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2212 {
2213         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2214
2215         if (nxt)
2216                 io_req_task_queue(nxt);
2217 }
2218
2219 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2220 {
2221         io_queue_next(req);
2222         __io_free_req(req);
2223 }
2224
2225 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2226 {
2227         io_free_req(req);
2228 }
2229
2230 struct req_batch {
2231         struct task_struct      *task;
2232         int                     task_refs;
2233         int                     ctx_refs;
2234 };
2235
2236 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2237 {
2238         rb->task_refs = 0;
2239         rb->ctx_refs = 0;
2240         rb->task = NULL;
2241 }
2242
2243 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2244                                      struct req_batch *rb)
2245 {
2246         if (rb->ctx_refs)
2247                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2248         if (rb->task)
2249                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2250 }
2251
2252 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2253                               struct io_submit_state *state)
2254 {
2255         io_queue_next(req);
2256         io_dismantle_req(req);
2257
2258         if (req->task != rb->task) {
2259                 if (rb->task)
2260                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2261                 rb->task = req->task;
2262                 rb->task_refs = 0;
2263         }
2264         rb->task_refs++;
2265         rb->ctx_refs++;
2266
2267         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2268                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2269         else
2270                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2271 }
2272
2273 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2274         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2275 {
2276         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2277         int i, nr = state->compl_nr;
2278         struct req_batch rb;
2279
2280         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2281         for (i = 0; i < nr; i++) {
2282                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2283
2284                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2285                                         req->compl.cflags);
2286         }
2287         io_commit_cqring(ctx);
2288         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2289         io_cqring_ev_posted(ctx);
2290
2291         io_init_req_batch(&rb);
2292         for (i = 0; i < nr; i++) {
2293                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2294
2295                 if (req_ref_put_and_test(req))
2296                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2297         }
2298
2299         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2300         state->compl_nr = 0;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2305  * was the last reference to this request.
2306  */
2307 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2308 {
2309         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2310
2311         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2312                 nxt = io_req_find_next(req);
2313                 __io_free_req(req);
2314         }
2315         return nxt;
2316 }
2317
2318 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2319 {
2320         if (req_ref_put_and_test(req))
2321                 io_free_req(req);
2322 }
2323
2324 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2325 {
2326         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2327                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2328                 io_req_task_work_add(req);
2329         }
2330 }
2331
2332 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2333 {
2334         /* See comment at the top of this file */
2335         smp_rmb();
2336         return __io_cqring_events(ctx);
2337 }
2338
2339 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2340 {
2341         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2342
2343         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2344         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2345 }
2346
2347 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2348 {
2349         unsigned int cflags;
2350
2351         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2352         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2353         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2354         kfree(kbuf);
2355         return cflags;
2356 }
2357
2358 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2359 {
2360         struct io_buffer *kbuf;
2361
2362         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2363                 return 0;
2364         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2365         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2366 }
2367
2368 static inline bool io_run_task_work(void)
2369 {
2370         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2371                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2372                 tracehook_notify_signal();
2373                 return true;
2374         }
2375
2376         return false;
2377 }
2378
2379 /*
2380  * Find and free completed poll iocbs
2381  */
2382 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2383                                struct list_head *done)
2384 {
2385         struct req_batch rb;
2386         struct io_kiocb *req;
2387
2388         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2389         smp_rmb();
2390
2391         io_init_req_batch(&rb);
2392         while (!list_empty(done)) {
2393                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2394                 list_del(&req->inflight_entry);
2395
2396                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2397                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2398                         req->iopoll_completed = 0;
2399                         io_req_task_queue_reissue(req);
2400                         continue;
2401                 }
2402
2403                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2404                                         io_put_rw_kbuf(req));
2405                 (*nr_events)++;
2406
2407                 if (req_ref_put_and_test(req))
2408                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2409         }
2410
2411         io_commit_cqring(ctx);
2412         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2413         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2414 }
2415
2416 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2417                         long min)
2418 {
2419         struct io_kiocb *req, *tmp;
2420         LIST_HEAD(done);
2421         bool spin;
2422
2423         /*
2424          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2425          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2426          */
2427         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2428
2429         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2430                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2431                 int ret;
2432
2433                 /*
2434                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2435                  * If we find a request that requires polling, break out
2436                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2437                  */
2438                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2439                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2440                         continue;
2441                 }
2442                 if (!list_empty(&done))
2443                         break;
2444
2445                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2446                 if (unlikely(ret < 0))
2447                         return ret;
2448                 else if (ret)
2449                         spin = false;
2450
2451                 /* iopoll may have completed current req */
2452                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2453                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2454         }
2455
2456         if (!list_empty(&done))
2457                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2458
2459         return 0;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2464  * find and complete them.
2465  */
2466 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2467 {
2468         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2469                 return;
2470
2471         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2472         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2473                 unsigned int nr_events = 0;
2474
2475                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2476
2477                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2478                 if (nr_events == 0)
2479                         break;
2480                 /*
2481                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2482                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2483                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2484                  */
2485                 if (need_resched()) {
2486                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2487                         cond_resched();
2488                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2489                 }
2490         }
2491         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2492 }
2493
2494 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2495 {
2496         unsigned int nr_events = 0;
2497         int ret = 0;
2498
2499         /*
2500          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2501          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2502          * that got punted to a workqueue.
2503          */
2504         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2505         /*
2506          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2507          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2508          * already triggered a CQE (eg in error).
2509          */
2510         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2511                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2512         if (io_cqring_events(ctx))
2513                 goto out;
2514         do {
2515                 /*
2516                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2517                  * application entering polling for a command before it gets
2518                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2519                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2520                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2521                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2522                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2523                  * very same mutex.
2524                  */
2525                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2526                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2527
2528                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2529                         io_run_task_work();
2530                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2531
2532                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2533                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2534                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2535                                 break;
2536                 }
2537                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2538         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2539 out:
2540         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2541         return ret;
2542 }
2543
2544 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2545 {
2546         /*
2547          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2548          * thread.
2549          */
2550         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2551                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2552
2553                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2554                 sb_end_write(sb);
2555         }
2556 }
2557
2558 #ifdef CONFIG_BLOCK
2559 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2560 {
2561         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2562
2563         if (!rw)
2564                 return !io_req_prep_async(req);
2565         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2566         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2567         return true;
2568 }
2569
2570 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2571 {
2572         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2573         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2574
2575         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2576                 return false;
2577         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2578             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2579                 return false;
2580         /*
2581          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2582          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2583          * -EAGAIN.
2584          */
2585         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2586                 return false;
2587         /*
2588          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2589          * not in the original thread group (or in task context).
2590          */
2591         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2592                 return false;
2593         return true;
2594 }
2595 #else
2596 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2597 {
2598         return false;
2599 }
2600 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2601 {
2602         return false;
2603 }
2604 #endif
2605
2606 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2607 {
2608         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2609                 kiocb_end_write(req);
2610         if (res != req->result) {
2611                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2612                     io_rw_should_reissue(req)) {
2613                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2614                         return true;
2615                 }
2616                 req_set_fail(req);
2617                 req->result = res;
2618         }
2619         return false;
2620 }
2621
2622 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2623 {
2624         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2625         long res = req->result;
2626
2627         if (*locked) {
2628                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2629                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2630
2631                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2632                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2633                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2634                         io_submit_flush_completions(ctx);
2635         } else {
2636                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2637         }
2638 }
2639
2640 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2641                              unsigned int issue_flags)
2642 {
2643         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2644                 return;
2645         __io_req_complete(req, 0, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2646 }
2647
2648 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2649 {
2650         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2651
2652         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2653                 return;
2654         req->result = res;
2655         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2656         io_req_task_work_add(req);
2657 }
2658
2659 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2660 {
2661         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2662
2663         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2664                 kiocb_end_write(req);
2665         if (unlikely(res != req->result)) {
2666                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2667                     io_resubmit_prep(req))) {
2668                         req_set_fail(req);
2669                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2670                 }
2671         }
2672
2673         WRITE_ONCE(req->result, res);
2674         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2675         smp_wmb();
2676         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2677 }
2678
2679 /*
2680  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2681  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2682  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2683  * accessing the kiocb cookie.
2684  */
2685 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2686 {
2687         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2688         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2689
2690         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2691         if (unlikely(in_async))
2692                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2693
2694         /*
2695          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2696          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2697          * different devices.
2698          */
2699         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2700                 ctx->poll_multi_queue = false;
2701         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2702                 struct io_kiocb *list_req;
2703                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2704
2705                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2706                                                 inflight_entry);
2707
2708                 if (list_req->file != req->file) {
2709                         ctx->poll_multi_queue = true;
2710                 } else {
2711                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2712                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2713                         if (queue_num0 != queue_num1)
2714                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2715                 }
2716         }
2717
2718         /*
2719          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2720          * it to the front so we find it first.
2721          */
2722         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2723                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2724         else
2725                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2726
2727         if (unlikely(in_async)) {
2728                 /*
2729                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2730                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2731                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2732                  * whether should wake up sq thread.
2733                  */
2734                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2735                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2736                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2737
2738                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2739         }
2740 }
2741
2742 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2743 {
2744         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2745 }
2746
2747 /*
2748  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2749  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2750  * inline.
2751  */
2752 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2753 {
2754         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2755
2756         if (S_ISBLK(mode)) {
2757                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2758                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2759                         return true;
2760                 return false;
2761         }
2762         if (S_ISSOCK(mode))
2763                 return true;
2764         if (S_ISREG(mode)) {
2765                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2766                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2767                     file->f_op != &io_uring_fops)
2768                         return true;
2769                 return false;
2770         }
2771
2772         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2773         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2774                 return true;
2775
2776         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2777                 return false;
2778
2779         if (rw == READ)
2780                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2781
2782         return file->f_op->write_iter != NULL;
2783 }
2784
2785 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2786 {
2787         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2788                 return true;
2789         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2790                 return true;
2791
2792         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2793 }
2794
2795 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2796 {
2797         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2798         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2799         struct file *file = req->file;
2800         unsigned ioprio;
2801         int ret;
2802
2803         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2804                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2805
2806         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2807         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2808                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2809                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2810         }
2811         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2812         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2813         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2814         if (unlikely(ret))
2815                 return ret;
2816
2817         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2818         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2819                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2820
2821         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2822         if (ioprio) {
2823                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2824                 if (ret)
2825                         return ret;
2826
2827                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2828         } else
2829                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2830
2831         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2832                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2833                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2834                         return -EOPNOTSUPP;
2835
2836                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2837                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2838                 req->iopoll_completed = 0;
2839         } else {
2840                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2841                         return -EINVAL;
2842                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2843         }
2844
2845         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2846             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2847                 req->imu = NULL;
2848                 io_req_set_rsrc_node(req);
2849         }
2850
2851         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2852         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2853         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2854         return 0;
2855 }
2856
2857 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2858 {
2859         switch (ret) {
2860         case -EIOCBQUEUED:
2861                 break;
2862         case -ERESTARTSYS:
2863         case -ERESTARTNOINTR:
2864         case -ERESTARTNOHAND:
2865         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2866                 /*
2867                  * We can't just restart the syscall, since previously
2868                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2869                  * IO with EINTR.
2870                  */
2871                 ret = -EINTR;
2872                 fallthrough;
2873         default:
2874                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2875         }
2876 }
2877
2878 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2879                        unsigned int issue_flags)
2880 {
2881         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2882         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2883         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2884
2885         /* add previously done IO, if any */
2886         if (io && io->bytes_done > 0) {
2887                 if (ret < 0)
2888                         ret = io->bytes_done;
2889                 else
2890                         ret += io->bytes_done;
2891         }
2892
2893         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2894                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2895         if (ret >= 0 && check_reissue)
2896                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2897         else
2898                 io_rw_done(kiocb, ret);
2899
2900         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2901                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2902                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2903                         io_req_task_queue_reissue(req);
2904                 } else {
2905                         req_set_fail(req);
2906                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret,
2907                                           io_put_rw_kbuf(req));
2908                 }
2909         }
2910 }
2911
2912 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2913                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2914 {
2915         size_t len = req->rw.len;
2916         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2917         size_t offset;
2918
2919         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2920                 return -EFAULT;
2921         /* not inside the mapped region */
2922         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2923                 return -EFAULT;
2924
2925         /*
2926          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2927          * and advance us to the beginning.
2928          */
2929         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2930         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2931
2932         if (offset) {
2933                 /*
2934                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2935                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2936                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2937                  * we know that:
2938                  *
2939                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2940                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2941                  *    first and last bvec
2942                  *
2943                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2944                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2945                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2946                  * since we can just skip the first segment, which may not
2947                  * be PAGE_SIZE aligned.
2948                  */
2949                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2950
2951                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2952                         iov_iter_advance(iter, offset);
2953                 } else {
2954                         unsigned long seg_skip;
2955
2956                         /* skip first vec */
2957                         offset -= bvec->bv_len;
2958                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2959
2960                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2961                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2962                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2963                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2964                 }
2965         }
2966
2967         return 0;
2968 }
2969
2970 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2971 {
2972         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2973         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2974         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2975
2976         if (likely(!imu)) {
2977                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2978                         return -EFAULT;
2979                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2980                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2981                 req->imu = imu;
2982         }
2983         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2984 }
2985
2986 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2987 {
2988         if (needs_lock)
2989                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2990 }
2991
2992 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2993 {
2994         /*
2995          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2996          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2997          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2998          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2999          */
3000         if (needs_lock)
3001                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3002 }
3003
3004 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3005                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3006                                           bool needs_lock)
3007 {
3008         struct io_buffer *head;
3009
3010         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3011                 return kbuf;
3012
3013         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3014
3015         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3016
3017         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3018         if (head) {
3019                 if (!list_empty(&head->list)) {
3020                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3021                                                         list);
3022                         list_del(&kbuf->list);
3023                 } else {
3024                         kbuf = head;
3025                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3026                 }
3027                 if (*len > kbuf->len)
3028                         *len = kbuf->len;
3029         } else {
3030                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3031         }
3032
3033         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3034
3035         return kbuf;
3036 }
3037
3038 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3039                                         bool needs_lock)
3040 {
3041         struct io_buffer *kbuf;
3042         u16 bgid;
3043
3044         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3045         bgid = req->buf_index;
3046         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3047         if (IS_ERR(kbuf))
3048                 return kbuf;
3049         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3050         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3051         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3052 }
3053
3054 #ifdef CONFIG_COMPAT
3055 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3056                                 bool needs_lock)
3057 {
3058         struct compat_iovec __user *uiov;
3059         compat_ssize_t clen;
3060         void __user *buf;
3061         ssize_t len;
3062
3063         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3064         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3065                 return -EFAULT;
3066         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3067                 return -EFAULT;
3068         if (clen < 0)
3069                 return -EINVAL;
3070
3071         len = clen;
3072         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3073         if (IS_ERR(buf))
3074                 return PTR_ERR(buf);
3075         iov[0].iov_base = buf;
3076         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3077         return 0;
3078 }
3079 #endif
3080
3081 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3082                                       bool needs_lock)
3083 {
3084         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3085         void __user *buf;
3086         ssize_t len;
3087
3088         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3089                 return -EFAULT;
3090
3091         len = iov[0].iov_len;
3092         if (len < 0)
3093                 return -EINVAL;
3094         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3095         if (IS_ERR(buf))
3096                 return PTR_ERR(buf);
3097         iov[0].iov_base = buf;
3098         iov[0].iov_len = len;
3099         return 0;
3100 }
3101
3102 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3103                                     bool needs_lock)
3104 {
3105         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3106                 struct io_buffer *kbuf;
3107
3108                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3109                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3110                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3111                 return 0;
3112         }
3113         if (req->rw.len != 1)
3114                 return -EINVAL;
3115
3116 #ifdef CONFIG_COMPAT
3117         if (req->ctx->compat)
3118                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3119 #endif
3120
3121         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3122 }
3123
3124 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3125                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3126 {
3127         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3128         size_t sqe_len = req->rw.len;
3129         u8 opcode = req->opcode;
3130         ssize_t ret;
3131
3132         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3133                 *iovec = NULL;
3134                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3135         }
3136
3137         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3138         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3139                 return -EINVAL;
3140
3141         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3142                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3143                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3144                         if (IS_ERR(buf))
3145                                 return PTR_ERR(buf);
3146                         req->rw.len = sqe_len;
3147                 }
3148
3149                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3150                 *iovec = NULL;
3151                 return ret;
3152         }
3153
3154         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3155                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3156                 if (!ret)
3157                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3158                 *iovec = NULL;
3159                 return ret;
3160         }
3161
3162         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3163                               req->ctx->compat);
3164 }
3165
3166 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3167 {
3168         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3169 }
3170
3171 /*
3172  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3173  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3174  */
3175 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3176 {
3177         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3178         struct file *file = req->file;
3179         ssize_t ret = 0;
3180
3181         /*
3182          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3183          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3184          * the kiocb to be handled from an async context.
3185          */
3186         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3187                 return -EOPNOTSUPP;
3188         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3189                 return -EAGAIN;
3190
3191         while (iov_iter_count(iter)) {
3192                 struct iovec iovec;
3193                 ssize_t nr;
3194
3195                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3196                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3197                 } else {
3198                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3199                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3200                 }
3201
3202                 if (rw == READ) {
3203                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3204                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3205                 } else {
3206                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3207                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3208                 }
3209
3210                 if (nr < 0) {
3211                         if (!ret)
3212                                 ret = nr;
3213                         break;
3214                 }
3215                 ret += nr;
3216                 if (nr != iovec.iov_len)
3217                         break;
3218                 req->rw.len -= nr;
3219                 req->rw.addr += nr;
3220                 iov_iter_advance(iter, nr);
3221         }
3222
3223         return ret;
3224 }
3225
3226 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3227                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3228 {
3229         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3230
3231         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3232         rw->free_iovec = iovec;
3233         rw->bytes_done = 0;
3234         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3235         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3236                 return;
3237         if (!iovec) {
3238                 unsigned iov_off = 0;
3239
3240                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3241                 if (iter->iov != fast_iov) {
3242                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3243                         rw->iter.iov += iov_off;
3244                 }
3245                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3246                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3247                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3248         } else {
3249                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3250         }
3251 }
3252
3253 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3254 {
3255         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3256         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3257         return req->async_data == NULL;
3258 }
3259
3260 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3261                              const struct iovec *fast_iov,
3262                              struct iov_iter *iter, bool force)
3263 {
3264         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3265                 return 0;
3266         if (!req->async_data) {
3267                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3268                         kfree(iovec);
3269                         return -ENOMEM;
3270                 }
3271
3272                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3273         }
3274         return 0;
3275 }
3276
3277 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3278 {
3279         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3280         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3281         int ret;
3282
3283         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3284         if (unlikely(ret < 0))
3285                 return ret;
3286
3287         iorw->bytes_done = 0;
3288         iorw->free_iovec = iov;
3289         if (iov)
3290                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3291         return 0;
3292 }
3293
3294 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3295 {
3296         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3297                 return -EBADF;
3298         return io_prep_rw(req, sqe);
3299 }
3300
3301 /*
3302  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3303  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3304  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3305  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3306  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3307  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3308  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3309  * slow path.
3310  */
3311 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3312                              int sync, void *arg)
3313 {
3314         struct wait_page_queue *wpq;
3315         struct io_kiocb *req = wait->private;
3316         struct wait_page_key *key = arg;
3317
3318         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3319
3320         if (!wake_page_match(wpq, key))
3321                 return 0;
3322
3323         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3324         list_del_init(&wait->entry);
3325         io_req_task_queue(req);
3326         return 1;
3327 }
3328
3329 /*
3330  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3331  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3332  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3333  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3334  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3335  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3336  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3337  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3338  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3339  * async worker threads for a blocking retry.
3340  */
3341 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3342 {
3343         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3344         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3345         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3346
3347         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3348         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3349                 return false;
3350
3351         /* Only for buffered IO */
3352         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3353                 return false;
3354
3355         /*
3356          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3357          * support callback based unlocks
3358          */
3359         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3360                 return false;
3361
3362         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3363         wait->wait.private = req;
3364         wait->wait.flags = 0;
3365         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3366         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3367         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3368         kiocb->ki_waitq = wait;
3369         return true;
3370 }
3371
3372 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3373 {
3374         if (req->file->f_op->read_iter)
3375                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3376         else if (req->file->f_op->read)
3377                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3378         else
3379                 return -EINVAL;
3380 }
3381
3382 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3383 {
3384         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3385         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3386         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3387         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3388         ssize_t io_size, ret, ret2;
3389         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3390
3391         if (rw) {
3392                 iter = &rw->iter;
3393                 iovec = NULL;
3394         } else {
3395                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3396                 if (ret < 0)
3397                         return ret;
3398         }
3399         io_size = iov_iter_count(iter);
3400         req->result = io_size;
3401
3402         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3403         if (!force_nonblock)
3404                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3405         else
3406                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3407
3408         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3409         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3410                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3411                 return ret ?: -EAGAIN;
3412         }
3413
3414         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3415         if (unlikely(ret)) {
3416                 kfree(iovec);
3417                 return ret;
3418         }
3419
3420         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3421
3422         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3423                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3424                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3425                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3426                         goto done;
3427                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3428                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3429                         goto done;
3430                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3431                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3432                 ret = 0;
3433         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3434                 goto out_free;
3435         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3436                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3437                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3438                 goto done;
3439         }
3440
3441         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3442         if (ret2)
3443                 return ret2;
3444
3445         iovec = NULL;
3446         rw = req->async_data;
3447         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3448         iter = &rw->iter;
3449
3450         do {
3451                 io_size -= ret;
3452                 rw->bytes_done += ret;
3453                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3454                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3455                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3456                         return -EAGAIN;
3457                 }
3458
3459                 /*
3460                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3461                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3462                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3463                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3464                  */
3465                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3466                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3467                         return 0;
3468                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3469                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3470         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3471 done:
3472         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3473 out_free:
3474         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3475         if (iovec)
3476                 kfree(iovec);
3477         return 0;
3478 }
3479
3480 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3481 {
3482         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3483                 return -EBADF;
3484         return io_prep_rw(req, sqe);
3485 }
3486
3487 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3488 {
3489         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3490         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3491         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3492         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3493         ssize_t ret, ret2, io_size;
3494         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3495
3496         if (rw) {
3497                 iter = &rw->iter;
3498                 iovec = NULL;
3499         } else {
3500                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3501                 if (ret < 0)
3502                         return ret;
3503         }
3504         io_size = iov_iter_count(iter);
3505         req->result = io_size;
3506
3507         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3508         if (!force_nonblock)
3509                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3510         else
3511                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3512
3513         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3514         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3515                 goto copy_iov;
3516
3517         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3518         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3519             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3520                 goto copy_iov;
3521
3522         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3523         if (unlikely(ret))
3524                 goto out_free;
3525
3526         /*
3527          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3528          * which will be released by another thread in
3529          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3530          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3531          * we return to userspace.
3532          */
3533         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3534                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3535                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3536                                         SB_FREEZE_WRITE);
3537         }
3538         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3539
3540         if (req->file->f_op->write_iter)
3541                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3542         else if (req->file->f_op->write)
3543                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3544         else
3545                 ret2 = -EINVAL;
3546
3547         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3548                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3549                 ret2 = -EAGAIN;
3550         }
3551
3552         /*
3553          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3554          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3555          */
3556         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3557                 ret2 = -EAGAIN;
3558         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3559         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3560                 goto done;
3561         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3562                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3563                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3564                         goto copy_iov;
3565 done:
3566                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3567         } else {
3568 copy_iov:
3569                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3570                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3571                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3572                 return ret ?: -EAGAIN;
3573         }
3574 out_free:
3575         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3576         if (iovec)
3577                 kfree(iovec);
3578         return ret;
3579 }
3580
3581 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3582                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3583 {
3584         struct io_rename *ren = &req->rename;
3585         const char __user *oldf, *newf;
3586
3587         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3588                 return -EINVAL;
3589         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3590                 return -EINVAL;
3591         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3592                 return -EBADF;
3593
3594         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3595         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3596         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3597         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3598         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3599
3600         ren->oldpath = getname(oldf);
3601         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3602                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3603
3604         ren->newpath = getname(newf);
3605         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3606                 putname(ren->oldpath);
3607                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3608         }
3609
3610         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3611         return 0;
3612 }
3613
3614 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3615 {
3616         struct io_rename *ren = &req->rename;
3617         int ret;
3618
3619         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3620                 return -EAGAIN;
3621
3622         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3623                                 ren->newpath, ren->flags);
3624
3625         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3626         if (ret < 0)
3627                 req_set_fail(req);
3628         io_req_complete(req, ret);
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3633                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3634 {
3635         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3636         const char __user *fname;
3637
3638         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3639                 return -EINVAL;
3640         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3641             sqe->splice_fd_in)
3642                 return -EINVAL;
3643         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3644                 return -EBADF;
3645
3646         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3647
3648         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3649         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3650                 return -EINVAL;
3651
3652         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3653         un->filename = getname(fname);
3654         if (IS_ERR(un->filename))
3655                 return PTR_ERR(un->filename);
3656
3657         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3658         return 0;
3659 }
3660
3661 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3662 {
3663         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3664         int ret;
3665
3666         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3667                 return -EAGAIN;
3668
3669         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3670                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3671         else
3672                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3673
3674         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3675         if (ret < 0)
3676                 req_set_fail(req);
3677         io_req_complete(req, ret);
3678         return 0;
3679 }
3680
3681 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3682                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3683 {
3684 #if defined(CONFIG_NET)
3685         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3686                 return -EINVAL;
3687         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3688                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3689                 return -EINVAL;
3690
3691         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3692         return 0;
3693 #else
3694         return -EOPNOTSUPP;
3695 #endif
3696 }
3697
3698 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3699 {
3700 #if defined(CONFIG_NET)
3701         struct socket *sock;
3702         int ret;
3703
3704         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3705                 return -EAGAIN;
3706
3707         sock = sock_from_file(req->file);
3708         if (unlikely(!sock))
3709                 return -ENOTSOCK;
3710
3711         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3712         if (ret < 0)
3713                 req_set_fail(req);
3714         io_req_complete(req, ret);
3715         return 0;
3716 #else
3717         return -EOPNOTSUPP;
3718 #endif
3719 }
3720
3721 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3722                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3723 {
3724         struct io_splice *sp = &req->splice;
3725         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3726
3727         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3728                 return -EINVAL;
3729
3730         sp->file_in = NULL;
3731         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3732         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3733
3734         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3735                 return -EINVAL;
3736
3737         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3738                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3739         if (!sp->file_in)
3740                 return -EBADF;
3741         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3742         return 0;
3743 }
3744
3745 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3746                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3747 {
3748         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3749                 return -EINVAL;
3750         return __io_splice_prep(req, sqe);
3751 }
3752
3753 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3754 {
3755         struct io_splice *sp = &req->splice;
3756         struct file *in = sp->file_in;
3757         struct file *out = sp->file_out;
3758         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3759         long ret = 0;
3760
3761         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3762                 return -EAGAIN;
3763         if (sp->len)
3764                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3765
3766         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3767                 io_put_file(in);
3768         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3769
3770         if (ret != sp->len)
3771                 req_set_fail(req);
3772         io_req_complete(req, ret);
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3777 {
3778         struct io_splice *sp = &req->splice;
3779
3780         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3781         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3782         return __io_splice_prep(req, sqe);
3783 }
3784
3785 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3786 {
3787         struct io_splice *sp = &req->splice;
3788         struct file *in = sp->file_in;
3789         struct file *out = sp->file_out;
3790         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3791         loff_t *poff_in, *poff_out;
3792         long ret = 0;
3793
3794         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3795                 return -EAGAIN;
3796
3797         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3798         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3799
3800         if (sp->len)
3801                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3802
3803         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3804                 io_put_file(in);
3805         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3806
3807         if (ret != sp->len)
3808                 req_set_fail(req);
3809         io_req_complete(req, ret);
3810         return 0;
3811 }
3812
3813 /*
3814  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3815  */
3816 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3817 {
3818         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3819
3820         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3821                 return -EINVAL;
3822
3823         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3824         return 0;
3825 }
3826
3827 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3828 {
3829         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3830
3831         if (!req->file)
3832                 return -EBADF;
3833
3834         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3835                 return -EINVAL;
3836         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
3837                      sqe->splice_fd_in))
3838                 return -EINVAL;
3839
3840         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3841         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3842                 return -EINVAL;
3843
3844         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3845         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3846         return 0;
3847 }
3848
3849 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3850 {
3851         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3852         int ret;
3853
3854         /* fsync always requires a blocking context */
3855         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3856                 return -EAGAIN;
3857
3858         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3859                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3860                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3861         if (ret < 0)
3862                 req_set_fail(req);
3863         io_req_complete(req, ret);
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3868                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3869 {
3870         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
3871             sqe->splice_fd_in)
3872                 return -EINVAL;
3873         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3874                 return -EINVAL;
3875
3876         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3877         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3878         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3879         return 0;
3880 }
3881
3882 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3883 {
3884         int ret;
3885
3886         /* fallocate always requiring blocking context */
3887         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3888                 return -EAGAIN;
3889         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3890                                 req->sync.len);
3891         if (ret < 0)
3892                 req_set_fail(req);
3893         io_req_complete(req, ret);
3894         return 0;
3895 }
3896
3897 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3898 {
3899         const char __user *fname;
3900         int ret;
3901
3902         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3903                 return -EINVAL;
3904         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3905                 return -EINVAL;
3906         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3907                 return -EBADF;
3908
3909         /* open.how should be already initialised */
3910         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3911                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3912
3913         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3914         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3915         req->open.filename = getname(fname);
3916         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3917                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3918                 req->open.filename = NULL;
3919                 return ret;
3920         }
3921
3922         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
3923         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
3924                 return -EINVAL;
3925
3926         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3927         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3928         return 0;
3929 }
3930
3931 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3932 {
3933         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
3934         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3935
3936         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3937         return __io_openat_prep(req, sqe);
3938 }
3939
3940 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3941 {
3942         struct open_how __user *how;
3943         size_t len;
3944         int ret;
3945
3946         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3947         len = READ_ONCE(sqe->len);
3948         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3949                 return -EINVAL;
3950
3951         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3952                                         len);
3953         if (ret)
3954                 return ret;
3955
3956         return __io_openat_prep(req, sqe);
3957 }
3958
3959 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3960 {
3961         struct open_flags op;
3962         struct file *file;
3963         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
3964         bool fixed = !!req->open.file_slot;
3965         int ret;
3966
3967         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3968         if (ret)
3969                 goto err;
3970         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3971         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3972         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3973                 /*
3974                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3975                  * it'll always -EAGAIN
3976                  */
3977                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3978                         return -EAGAIN;
3979                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3980                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3981         }
3982
3983         if (!fixed) {
3984                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3985                 if (ret < 0)
3986                         goto err;
3987         }
3988
3989         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3990         if (IS_ERR(file)) {
3991                 /*
3992                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3993                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3994                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3995                  */
3996                 if (!fixed)
3997                         put_unused_fd(ret);
3998
3999                 ret = PTR_ERR(file);
4000                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4001                 if (ret == -EAGAIN &&
4002                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4003                         return -EAGAIN;
4004                 goto err;
4005         }
4006
4007         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4008                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4009         fsnotify_open(file);
4010
4011         if (!fixed)
4012                 fd_install(ret, file);
4013         else
4014                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4015                                             req->open.file_slot - 1);
4016 err:
4017         putname(req->open.filename);
4018         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4019         if (ret < 0)
4020                 req_set_fail(req);
4021         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4022         return 0;
4023 }
4024
4025 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4026 {
4027         return io_openat2(req, issue_flags);
4028 }
4029
4030 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4031                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4032 {
4033         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4034         u64 tmp;
4035
4036         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4037             sqe->splice_fd_in)
4038                 return -EINVAL;
4039
4040         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4041         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4042                 return -EINVAL;
4043
4044         memset(p, 0, sizeof(*p));
4045         p->nbufs = tmp;
4046         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4047         return 0;
4048 }
4049
4050 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4051                                int bgid, unsigned nbufs)
4052 {
4053         unsigned i = 0;
4054
4055         /* shouldn't happen */
4056         if (!nbufs)
4057                 return 0;
4058
4059         /* the head kbuf is the list itself */
4060         while (!list_empty(&buf->list)) {
4061                 struct io_buffer *nxt;
4062
4063                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4064                 list_del(&nxt->list);
4065                 kfree(nxt);
4066                 if (++i == nbufs)
4067                         return i;
4068         }
4069         i++;
4070         kfree(buf);
4071         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4072
4073         return i;
4074 }
4075
4076 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4077 {
4078         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4079         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4080         struct io_buffer *head;
4081         int ret = 0;
4082         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4083
4084         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4085
4086         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4087
4088         ret = -ENOENT;
4089         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4090         if (head)
4091                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4092         if (ret < 0)
4093                 req_set_fail(req);
4094
4095         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4096         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4097         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4098         return 0;
4099 }
4100
4101 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4102                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4103 {
4104         unsigned long size, tmp_check;
4105         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4106         u64 tmp;
4107
4108         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4109                 return -EINVAL;
4110
4111         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4112         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4113                 return -E2BIG;
4114         p->nbufs = tmp;
4115         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4116         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4117
4118         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4119                                 &size))
4120                 return -EOVERFLOW;
4121         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4122                 return -EOVERFLOW;
4123
4124         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4125         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4126                 return -EFAULT;
4127
4128         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4129         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4130         if (tmp > USHRT_MAX)
4131                 return -E2BIG;
4132         p->bid = tmp;
4133         return 0;
4134 }
4135
4136 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4137 {
4138         struct io_buffer *buf;
4139         u64 addr = pbuf->addr;
4140         int i, bid = pbuf->bid;
4141
4142         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4143                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4144                 if (!buf)
4145                         break;
4146
4147                 buf->addr = addr;
4148                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4149                 buf->bid = bid;
4150                 addr += pbuf->len;
4151                 bid++;
4152                 if (!*head) {
4153                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4154                         *head = buf;
4155                 } else {
4156                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4157                 }
4158         }
4159
4160         return i ? i : -ENOMEM;
4161 }
4162
4163 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4164 {
4165         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4166         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4167         struct io_buffer *head, *list;
4168         int ret = 0;
4169         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4170
4171         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4172
4173         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4174
4175         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4176
4177         ret = io_add_buffers(p, &head);
4178         if (ret >= 0 && !list) {
4179                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4180                 if (ret < 0)
4181                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4182         }
4183         if (ret < 0)
4184                 req_set_fail(req);
4185         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4186         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4187         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4188         return 0;
4189 }
4190
4191 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4192                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4193 {
4194 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4195         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4196                 return -EINVAL;
4197         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4198                 return -EINVAL;
4199
4200         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4201         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4202         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4203
4204         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4205                 struct epoll_event __user *ev;
4206
4207                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4208                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4209                         return -EFAULT;
4210         }
4211
4212         return 0;
4213 #else
4214         return -EOPNOTSUPP;
4215 #endif
4216 }
4217
4218 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4219 {
4220 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4221         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4222         int ret;
4223         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4224
4225         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4226         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4227                 return -EAGAIN;
4228
4229         if (ret < 0)
4230                 req_set_fail(req);
4231         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4232         return 0;
4233 #else
4234         return -EOPNOTSUPP;
4235 #endif
4236 }
4237
4238 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4239 {
4240 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4241         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4242                 return -EINVAL;
4243         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4244                 return -EINVAL;
4245
4246         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4247         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4248         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4249         return 0;
4250 #else
4251         return -EOPNOTSUPP;
4252 #endif
4253 }
4254
4255 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4256 {
4257 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4258         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4259         int ret;
4260
4261         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4262                 return -EAGAIN;
4263
4264         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4265         if (ret < 0)
4266                 req_set_fail(req);
4267         io_req_complete(req, ret);
4268         return 0;
4269 #else
4270         return -EOPNOTSUPP;
4271 #endif
4272 }
4273
4274 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4275 {
4276         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4277                 return -EINVAL;
4278         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4279                 return -EINVAL;
4280
4281         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4282         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4283         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4284         return 0;
4285 }
4286
4287 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4288 {
4289         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4290         int ret;
4291
4292         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4293                 switch (fa->advice) {
4294                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4295                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4296                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4297                         break;
4298                 default:
4299                         return -EAGAIN;
4300                 }
4301         }
4302
4303         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4304         if (ret < 0)
4305                 req_set_fail(req);
4306         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4307         return 0;
4308 }
4309
4310 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4311 {
4312         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4313                 return -EINVAL;
4314         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4315                 return -EINVAL;
4316         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4317                 return -EBADF;
4318
4319         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4320         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4321         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4322         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4323         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4324
4325         return 0;
4326 }
4327
4328 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4329 {
4330         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4331         int ret;
4332
4333         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4334                 return -EAGAIN;
4335
4336         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4337                        ctx->buffer);
4338
4339         if (ret < 0)
4340                 req_set_fail(req);
4341         io_req_complete(req, ret);
4342         return 0;
4343 }
4344
4345 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4346 {
4347         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4348                 return -EINVAL;
4349         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4350             sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4351                 return -EINVAL;
4352         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4353                 return -EBADF;
4354
4355         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4356         return 0;
4357 }
4358
4359 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4360 {
4361         struct files_struct *files = current->files;
4362         struct io_close *close = &req->close;
4363         struct fdtable *fdt;
4364         struct file *file = NULL;
4365         int ret = -EBADF;
4366
4367         spin_lock(&files->file_lock);
4368         fdt = files_fdtable(files);
4369         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4370                 spin_unlock(&files->file_lock);
4371                 goto err;
4372         }
4373         file = fdt->fd[close->fd];
4374         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4375                 spin_unlock(&files->file_lock);
4376                 file = NULL;
4377                 goto err;
4378         }
4379
4380         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4381         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4382                 spin_unlock(&files->file_lock);
4383                 return -EAGAIN;
4384         }
4385
4386         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4387         spin_unlock(&files->file_lock);
4388         if (ret < 0) {
4389                 if (ret == -ENOENT)
4390                         ret = -EBADF;
4391                 goto err;
4392         }
4393
4394         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4395         ret = filp_close(file, current->files);
4396 err:
4397         if (ret < 0)
4398                 req_set_fail(req);
4399         if (file)
4400                 fput(file);
4401         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4402         return 0;
4403 }
4404
4405 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4406 {
4407         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4408
4409         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4410                 return -EINVAL;
4411         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4412                      sqe->splice_fd_in))
4413                 return -EINVAL;
4414
4415         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4416         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4417         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4422 {
4423         int ret;
4424
4425         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4426         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4427                 return -EAGAIN;
4428
4429         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4430                                 req->sync.flags);
4431         if (ret < 0)
4432                 req_set_fail(req);
4433         io_req_complete(req, ret);
4434         return 0;
4435 }
4436
4437 #if defined(CONFIG_NET)
4438 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4439                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4440 {
4441         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4442
4443         if (async_msg)
4444                 return -EAGAIN;
4445         if (io_alloc_async_data(req)) {
4446                 kfree(kmsg->free_iov);
4447                 return -ENOMEM;
4448         }
4449         async_msg = req->async_data;
4450         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4451         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4452         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4453         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4454         if (!async_msg->free_iov)
4455                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4456
4457         return -EAGAIN;
4458 }
4459
4460 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4461                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4462 {
4463         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4464         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4465         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4466                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4467 }
4468
4469 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4470 {
4471         int ret;
4472
4473         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4474         if (!ret)
4475                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4476         return ret;
4477 }
4478
4479 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4480 {
4481         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4482
4483         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4484                 return -EINVAL;
4485
4486         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4487         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4488         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4489         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4490                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4491
4492 #ifdef CONFIG_COMPAT
4493         if (req->ctx->compat)
4494                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4495 #endif
4496         return 0;
4497 }
4498
4499 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4500 {
4501         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4502         struct socket *sock;
4503         unsigned flags;
4504         int min_ret = 0;
4505         int ret;
4506
4507         sock = sock_from_file(req->file);
4508         if (unlikely(!sock))
4509                 return -ENOTSOCK;
4510
4511         kmsg = req->async_data;
4512         if (!kmsg) {
4513                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4514                 if (ret)
4515                         return ret;
4516                 kmsg = &iomsg;
4517         }
4518
4519         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4520         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4521                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4522         if (flags & MSG_WAITALL)
4523                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4524
4525         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4526         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4527                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4528         if (ret == -ERESTARTSYS)
4529                 ret = -EINTR;
4530
4531         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4532         if (kmsg->free_iov)
4533                 kfree(kmsg->free_iov);
4534         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4535         if (ret < min_ret)
4536                 req_set_fail(req);
4537         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4538         return 0;
4539 }
4540
4541 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4542 {
4543         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4544         struct msghdr msg;
4545         struct iovec iov;
4546         struct socket *sock;
4547         unsigned flags;
4548         int min_ret = 0;
4549         int ret;
4550
4551         sock = sock_from_file(req->file);
4552         if (unlikely(!sock))
4553                 return -ENOTSOCK;
4554
4555         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4556         if (unlikely(ret))
4557                 return ret;
4558
4559         msg.msg_name = NULL;
4560         msg.msg_control = NULL;
4561         msg.msg_controllen = 0;
4562         msg.msg_namelen = 0;
4563
4564         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4565         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4566                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4567         if (flags & MSG_WAITALL)
4568                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4569
4570         msg.msg_flags = flags;
4571         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4572         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4573                 return -EAGAIN;
4574         if (ret == -ERESTARTSYS)
4575                 ret = -EINTR;
4576
4577         if (ret < min_ret)
4578                 req_set_fail(req);
4579         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4580         return 0;
4581 }
4582
4583 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4584                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4585 {
4586         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4587         struct iovec __user *uiov;
4588         size_t iov_len;
4589         int ret;
4590
4591         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4592                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4593         if (ret)
4594                 return ret;
4595
4596         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4597                 if (iov_len > 1)
4598                         return -EINVAL;
4599                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4600                         return -EFAULT;
4601                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4602                 iomsg->free_iov = NULL;
4603         } else {
4604                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4605                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4606                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4607                                      false);
4608                 if (ret > 0)
4609                         ret = 0;
4610         }
4611
4612         return ret;
4613 }
4614
4615 #ifdef CONFIG_COMPAT
4616 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4617                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4618 {
4619         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4620         struct compat_iovec __user *uiov;
4621         compat_uptr_t ptr;
4622         compat_size_t len;
4623         int ret;
4624
4625         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4626                                   &ptr, &len);
4627         if (ret)
4628                 return ret;
4629
4630         uiov = compat_ptr(ptr);
4631         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4632                 compat_ssize_t clen;
4633
4634                 if (len > 1)
4635                         return -EINVAL;
4636                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4637                         return -EFAULT;
4638                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4639                         return -EFAULT;
4640                 if (clen < 0)
4641                         return -EINVAL;
4642                 sr->len = clen;
4643                 iomsg->free_iov = NULL;
4644         } else {
4645                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4646                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4647                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4648                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4649                 if (ret < 0)
4650                         return ret;
4651         }
4652
4653         return 0;
4654 }
4655 #endif
4656
4657 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4658                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4659 {
4660         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4661
4662 #ifdef CONFIG_COMPAT
4663         if (req->ctx->compat)
4664                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4665 #endif
4666
4667         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4668 }
4669
4670 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4671                                                bool needs_lock)
4672 {
4673         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4674         struct io_buffer *kbuf;
4675
4676         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4677         if (IS_ERR(kbuf))
4678                 return kbuf;
4679
4680         sr->kbuf = kbuf;
4681         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4682         return kbuf;
4683 }
4684
4685 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4686 {
4687         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4688 }
4689
4690 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4691 {
4692         int ret;
4693
4694         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4695         if (!ret)
4696                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4697         return ret;
4698 }
4699
4700 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4701 {
4702         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4703
4704         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4705                 return -EINVAL;
4706
4707         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4708         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4709         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4710         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4711         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4712                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4713
4714 #ifdef CONFIG_COMPAT
4715         if (req->ctx->compat)
4716                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4717 #endif
4718         return 0;
4719 }
4720
4721 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4722 {
4723         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4724         struct socket *sock;
4725         struct io_buffer *kbuf;
4726         unsigned flags;
4727         int min_ret = 0;
4728         int ret, cflags = 0;
4729         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4730
4731         sock = sock_from_file(req->file);
4732         if (unlikely(!sock))
4733                 return -ENOTSOCK;
4734
4735         kmsg = req->async_data;
4736         if (!kmsg) {
4737                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4738                 if (ret)
4739                         return ret;
4740                 kmsg = &iomsg;
4741         }
4742
4743         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4744                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4745                 if (IS_ERR(kbuf))
4746                         return PTR_ERR(kbuf);
4747                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4748                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4749                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4750                                 1, req->sr_msg.len);
4751         }
4752
4753         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4754         if (force_nonblock)
4755                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4756         if (flags & MSG_WAITALL)
4757                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4758
4759         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4760                                         kmsg->uaddr, flags);
4761         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4762                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4763         if (ret == -ERESTARTSYS)
4764                 ret = -EINTR;
4765
4766         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4767                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4768         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4769         if (kmsg->free_iov)
4770                 kfree(kmsg->free_iov);
4771         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4772         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4773                 req_set_fail(req);
4774         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4775         return 0;
4776 }
4777
4778 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4779 {
4780         struct io_buffer *kbuf;
4781         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4782         struct msghdr msg;
4783         void __user *buf = sr->buf;
4784         struct socket *sock;
4785         struct iovec iov;
4786         unsigned flags;
4787         int min_ret = 0;
4788         int ret, cflags = 0;
4789         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4790
4791         sock = sock_from_file(req->file);
4792         if (unlikely(!sock))
4793                 return -ENOTSOCK;
4794
4795         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4796                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4797                 if (IS_ERR(kbuf))
4798                         return PTR_ERR(kbuf);
4799                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4800         }
4801
4802         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4803         if (unlikely(ret))
4804                 goto out_free;
4805
4806         msg.msg_name = NULL;
4807         msg.msg_control = NULL;
4808         msg.msg_controllen = 0;
4809         msg.msg_namelen = 0;
4810         msg.msg_iocb = NULL;
4811         msg.msg_flags = 0;
4812
4813         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4814         if (force_nonblock)
4815                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4816         if (flags & MSG_WAITALL)
4817                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4818
4819         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4820         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4821                 return -EAGAIN;
4822         if (ret == -ERESTARTSYS)
4823                 ret = -EINTR;
4824 out_free:
4825         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4826                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4827         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4828                 req_set_fail(req);
4829         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4830         return 0;
4831 }
4832
4833 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4834 {
4835         struct io_accept *accept = &req->accept;
4836
4837         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4838                 return -EINVAL;
4839         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4840                 return -EINVAL;
4841
4842         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4843         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4844         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4845         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4846
4847         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4848         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
4849                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
4850                 return -EINVAL;
4851         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
4852                 return -EINVAL;
4853         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
4854                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
4855         return 0;
4856 }
4857
4858 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4859 {
4860         struct io_accept *accept = &req->accept;
4861         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4862         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4863         bool fixed = !!accept->file_slot;
4864         struct file *file;
4865         int ret, fd;
4866
4867         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4868                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4869
4870         if (!fixed) {
4871                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
4872                 if (unlikely(fd < 0))
4873                         return fd;
4874         }
4875         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
4876                          accept->flags);
4877         if (IS_ERR(file)) {
4878                 if (!fixed)
4879                         put_unused_fd(fd);
4880                 ret = PTR_ERR(file);
4881                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4882                         return -EAGAIN;
4883                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4884                         ret = -EINTR;
4885                 req_set_fail(req);
4886         } else if (!fixed) {
4887                 fd_install(fd, file);
4888                 ret = fd;
4889         } else {
4890                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4891                                             accept->file_slot - 1);
4892         }
4893         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4894         return 0;
4895 }
4896
4897 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4898 {
4899         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4900         struct io_connect *conn = &req->connect;
4901
4902         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4903 }
4904
4905 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4906 {
4907         struct io_connect *conn = &req->connect;
4908
4909         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4910                 return -EINVAL;
4911         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4912             sqe->splice_fd_in)
4913                 return -EINVAL;
4914
4915         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4916         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4917         return 0;
4918 }
4919
4920 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4921 {
4922         struct io_async_connect __io, *io;
4923         unsigned file_flags;
4924         int ret;
4925         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4926
4927         if (req->async_data) {
4928                 io = req->async_data;
4929         } else {
4930                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4931                                                 req->connect.addr_len,
4932                                                 &__io.address);
4933                 if (ret)
4934                         goto out;
4935                 io = &__io;
4936         }
4937
4938         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4939
4940         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4941                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4942         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4943                 if (req->async_data)
4944                         return -EAGAIN;
4945                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4946                         ret = -ENOMEM;
4947                         goto out;
4948                 }
4949                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4950                 return -EAGAIN;
4951         }
4952         if (ret == -ERESTARTSYS)
4953                 ret = -EINTR;
4954 out:
4955         if (ret < 0)
4956                 req_set_fail(req);
4957         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4958         return 0;
4959 }
4960 #else /* !CONFIG_NET */
4961 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4962 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4963 {                                                                       \
4964         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4965 }
4966
4967 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4968 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4969 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4970 {                                                                       \
4971         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4972 }                                                                       \
4973
4974 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4975 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4976 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4977 {                                                                       \
4978         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4979 }
4980
4981 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4982 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4983 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4984 IO_NETOP_PREP(accept);
4985 IO_NETOP_FN(send);
4986 IO_NETOP_FN(recv);
4987 #endif /* CONFIG_NET */
4988
4989 struct io_poll_table {
4990         struct poll_table_struct pt;
4991         struct io_kiocb *req;
4992         int nr_entries;
4993         int error;
4994 };
4995
4996 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4997                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
4998 {
4999         /* for instances that support it check for an event match first: */
5000         if (mask && !(mask & poll->events))
5001                 return 0;
5002
5003         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5004
5005         list_del_init(&poll->wait.entry);
5006
5007         req->result = mask;
5008         req->io_task_work.func = func;
5009
5010         /*
5011          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5012          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5013          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5014          * have the needed state needed for it anyway.
5015          */
5016         io_req_task_work_add(req);
5017         return 1;
5018 }
5019
5020 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5021         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5022 {
5023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5024
5025         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5026         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5027                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5028
5029         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5030                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5031
5032                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5033         }
5034
5035         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5036         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5037                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5038                 return true;
5039         }
5040
5041         return false;
5042 }
5043
5044 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5045 {
5046         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5047         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5048                 return req->async_data;
5049         return req->apoll->double_poll;
5050 }
5051
5052 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5053 {
5054         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5055                 return &req->poll;
5056         return &req->apoll->poll;
5057 }
5058
5059 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5060         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5061 {
5062         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5063
5064         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5065
5066         if (poll && poll->head) {
5067                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5068
5069                 spin_lock_irq(&head->lock);
5070                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5071                 if (poll->wait.private)
5072                         req_ref_put(req);
5073                 poll->head = NULL;
5074                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5075         }
5076 }
5077
5078 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5079         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5080 {
5081         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5082         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5083         int error;
5084
5085         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5086                 error = -ECANCELED;
5087                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5088         } else {
5089                 error = mangle_poll(mask);
5090         }
5091         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5092                 flags = 0;
5093         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5094                 req->poll.done = true;
5095                 flags = 0;
5096         }
5097         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5098                 ctx->cq_extra++;
5099
5100         io_commit_cqring(ctx);
5101         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5102 }
5103
5104 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5105 {
5106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5107         struct io_kiocb *nxt;
5108
5109         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5110                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5111         } else {
5112                 bool done;
5113
5114                 done = io_poll_complete(req, req->result);
5115                 if (done) {
5116                         io_poll_remove_double(req);
5117                         hash_del(&req->hash_node);
5118                 } else {
5119                         req->result = 0;
5120                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5121                 }
5122                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5123                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5124
5125                 if (done) {
5126                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5127                         if (nxt)
5128                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5129                 }
5130         }
5131 }
5132
5133 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5134                                int sync, void *key)
5135 {
5136         struct io_kiocb *req = wait->private;
5137         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5138         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5139         unsigned long flags;
5140
5141         /* for instances that support it check for an event match first: */
5142         if (mask && !(mask & poll->events))
5143                 return 0;
5144         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5145                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5146
5147         list_del_init(&wait->entry);
5148
5149         if (poll->head) {
5150                 bool done;
5151
5152                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5153                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5154                 if (!done)
5155                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5156                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5157                 wait->private = NULL;
5158                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5159                 if (!done) {
5160                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5161                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5162                 }
5163         }
5164         req_ref_put(req);
5165         return 1;
5166 }
5167
5168 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5169                               wait_queue_func_t wake_func)
5170 {
5171         poll->head = NULL;
5172         poll->done = false;
5173         poll->canceled = false;
5174 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5175         /* mask in events that we always want/need */
5176         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5177         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5178         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5179 }
5180
5181 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5182                             struct wait_queue_head *head,
5183                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5184 {
5185         struct io_kiocb *req = pt->req;
5186
5187         /*
5188          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5189          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5190          * if this happens.
5191          */
5192         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5193                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5194
5195                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5196                 if (poll_one->head == head)
5197                         return;
5198                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5199                 if (*poll_ptr) {
5200                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5201                                 return;
5202                         pt->error = -EINVAL;
5203                         return;
5204                 }
5205                 /*
5206                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5207                  * into one-shot mode.
5208                  */
5209                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5210                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5211                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5212                 if (!poll) {
5213                         pt->error = -ENOMEM;
5214                         return;
5215                 }
5216                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5217                 req_ref_get(req);
5218                 poll->wait.private = req;
5219                 *poll_ptr = poll;
5220         }
5221
5222         pt->nr_entries++;
5223         poll->head = head;
5224
5225         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5226                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5227         else
5228                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5229 }
5230
5231 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5232                                struct poll_table_struct *p)
5233 {
5234         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5235         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5236
5237         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5238 }
5239
5240 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5241 {
5242         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5243         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5244
5245         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5246
5247         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5248                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5249                 return;
5250         }
5251
5252         hash_del(&req->hash_node);
5253         io_poll_remove_double(req);
5254         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5255
5256         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5257                 io_req_task_submit(req, locked);
5258         else
5259                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5260 }
5261
5262 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5263                         void *key)
5264 {
5265         struct io_kiocb *req = wait->private;
5266         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5267
5268         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5269                                         key_to_poll(key));
5270
5271         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5272 }
5273
5274 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5275 {
5276         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5277         struct hlist_head *list;
5278
5279         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5280         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5281 }
5282
5283 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5284                                       struct io_poll_iocb *poll,
5285                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5286                                       wait_queue_func_t wake_func)
5287         __acquires(&ctx->completion_lock)
5288 {
5289         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5290         bool cancel = false;
5291
5292         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5293         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5294         poll->file = req->file;
5295         poll->wait.private = req;
5296
5297         ipt->pt._key = mask;
5298         ipt->req = req;
5299         ipt->error = 0;
5300         ipt->nr_entries = 0;
5301
5302         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5303         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5304                 ipt->error = -EINVAL;
5305
5306         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5307         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5308                 io_poll_remove_double(req);
5309         if (likely(poll->head)) {
5310                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5311                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5312                         if (ipt->error)
5313                                 cancel = true;
5314                         ipt->error = 0;
5315                         mask = 0;
5316                 }
5317                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5318                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5319                 else if (cancel)
5320                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5321                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5322                         io_poll_req_insert(req);
5323                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5324         }
5325
5326         return mask;
5327 }
5328
5329 enum {
5330         IO_APOLL_OK,
5331         IO_APOLL_ABORTED,
5332         IO_APOLL_READY
5333 };
5334
5335 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5336 {
5337         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5338         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5339         struct async_poll *apoll;
5340         struct io_poll_table ipt;
5341         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5342         int rw;
5343
5344         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5345                 return IO_APOLL_ABORTED;
5346         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5347                 return IO_APOLL_ABORTED;
5348         if (!def->pollin && !def->pollout)
5349                 return IO_APOLL_ABORTED;
5350
5351         if (def->pollin) {
5352                 rw = READ;
5353                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5354
5355                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5356                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5357                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5358                         mask &= ~POLLIN;
5359         } else {
5360                 rw = WRITE;
5361                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5362         }
5363
5364         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5365         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5366                 return IO_APOLL_ABORTED;
5367
5368         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5369         if (unlikely(!apoll))
5370                 return IO_APOLL_ABORTED;
5371         apoll->double_poll = NULL;
5372         req->apoll = apoll;
5373         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5374         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5375         io_req_set_refcount(req);
5376
5377         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5378                                         io_async_wake);
5379         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5380         if (ret || ipt.error)
5381                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5382
5383         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5384                                 mask, apoll->poll.events);
5385         return IO_APOLL_OK;
5386 }
5387
5388 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5389                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5390         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5391 {
5392         bool do_complete = false;
5393
5394         if (!poll->head)
5395                 return false;
5396         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5397         if (do_cancel)
5398                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5399         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5400                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5401                 do_complete = true;
5402         }
5403         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5404         hash_del(&req->hash_node);
5405         return do_complete;
5406 }
5407
5408 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5409         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5410 {
5411         bool do_complete;
5412
5413         io_poll_remove_double(req);
5414         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5415
5416         if (do_complete) {
5417                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5418                 io_commit_cqring(req->ctx);
5419                 req_set_fail(req);
5420                 io_put_req_deferred(req);
5421         }
5422         return do_complete;
5423 }
5424
5425 /*
5426  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5427  */
5428 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5429                                bool cancel_all)
5430 {
5431         struct hlist_node *tmp;
5432         struct io_kiocb *req;
5433         int posted = 0, i;
5434
5435         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5436         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5437                 struct hlist_head *list;
5438
5439                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5440                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5441                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5442                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5443                 }
5444         }
5445         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5446
5447         if (posted)
5448                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5449
5450         return posted != 0;
5451 }
5452
5453 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5454                                      bool poll_only)
5455         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5456 {
5457         struct hlist_head *list;
5458         struct io_kiocb *req;
5459
5460         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5461         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5462                 if (sqe_addr != req->user_data)
5463                         continue;
5464                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5465                         continue;
5466                 return req;
5467         }
5468         return NULL;
5469 }
5470
5471 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5472                           bool poll_only)
5473         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5474 {
5475         struct io_kiocb *req;
5476
5477         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5478         if (!req)
5479                 return -ENOENT;
5480         if (io_poll_remove_one(req))
5481                 return 0;
5482
5483         return -EALREADY;
5484 }
5485
5486 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5487                                      unsigned int flags)
5488 {
5489         u32 events;
5490
5491         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5492 #ifdef __BIG_ENDIAN
5493         events = swahw32(events);
5494 #endif
5495         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5496                 events |= EPOLLONESHOT;
5497         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5498 }
5499
5500 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5501                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5502 {
5503         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5504         u32 flags;
5505
5506         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5507                 return -EINVAL;
5508         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5509                 return -EINVAL;
5510         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5511         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5512                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5513                 return -EINVAL;
5514         /* meaningless without update */
5515         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5516                 return -EINVAL;
5517
5518         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5519         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5520         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5521
5522         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5523         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5524                 return -EINVAL;
5525         if (upd->update_events)
5526                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5527         else if (sqe->poll32_events)
5528                 return -EINVAL;
5529
5530         return 0;
5531 }
5532
5533 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5534                         void *key)
5535 {
5536         struct io_kiocb *req = wait->private;
5537         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5538
5539         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5540 }
5541
5542 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5543                                struct poll_table_struct *p)
5544 {
5545         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5546
5547         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5548 }
5549
5550 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5551 {
5552         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5553         u32 flags;
5554
5555         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5556                 return -EINVAL;
5557         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5558                 return -EINVAL;
5559         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5560         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5561                 return -EINVAL;
5562
5563         io_req_set_refcount(req);
5564         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5565         return 0;
5566 }
5567
5568 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5569 {
5570         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5571         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5572         struct io_poll_table ipt;
5573         __poll_t mask;
5574
5575         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5576
5577         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5578                                         io_poll_wake);
5579
5580         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5581                 ipt.error = 0;
5582                 io_poll_complete(req, mask);
5583         }
5584         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5585
5586         if (mask) {
5587                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5588                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5589                         io_put_req(req);
5590         }
5591         return ipt.error;
5592 }
5593
5594 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5595 {
5596         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5597         struct io_kiocb *preq;
5598         bool completing;
5599         int ret;
5600
5601         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5602         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5603         if (!preq) {
5604                 ret = -ENOENT;
5605                 goto err;
5606         }
5607
5608         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5609                 completing = true;
5610                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5611                 goto err;
5612         }
5613
5614         /*
5615          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5616          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5617          * let completion re-add it.
5618          */
5619         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5620         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5621                 ret = -EALREADY;
5622                 goto err;
5623         }
5624         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5625         ret = 0;
5626 err:
5627         if (ret < 0) {
5628                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5629                 req_set_fail(req);
5630                 io_req_complete(req, ret);
5631                 return 0;
5632         }
5633         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5634         if (req->poll_update.update_events) {
5635                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5636                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5637                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5638         }
5639         if (req->poll_update.update_user_data)
5640                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5641         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5642
5643         /* complete update request, we're done with it */
5644         io_req_complete(req, ret);
5645
5646         if (!completing) {
5647                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5648                 if (ret < 0) {
5649                         req_set_fail(preq);
5650                         io_req_complete(preq, ret);
5651                 }
5652         }
5653         return 0;
5654 }
5655
5656 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5657 {
5658         req_set_fail(req);
5659         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5660 }
5661
5662 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5663 {
5664         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5665                                                 struct io_timeout_data, timer);
5666         struct io_kiocb *req = data->req;
5667         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5668         unsigned long flags;
5669
5670         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5671         list_del_init(&req->timeout.list);
5672         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5673                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5674         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5675
5676         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5677         io_req_task_work_add(req);
5678         return HRTIMER_NORESTART;
5679 }
5680
5681 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5682                                            __u64 user_data)
5683         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5684 {
5685         struct io_timeout_data *io;
5686         struct io_kiocb *req;
5687         bool found = false;
5688
5689         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5690                 found = user_data == req->user_data;
5691                 if (found)
5692                         break;
5693         }
5694         if (!found)
5695                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5696
5697         io = req->async_data;
5698         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5699                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5700         list_del_init(&req->timeout.list);
5701         return req;
5702 }
5703
5704 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5705         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5706         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5707 {
5708         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5709
5710         if (IS_ERR(req))
5711                 return PTR_ERR(req);
5712
5713         req_set_fail(req);
5714         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5715         io_put_req_deferred(req);
5716         return 0;
5717 }
5718
5719 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
5720 {
5721         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
5722         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
5723                 return CLOCK_BOOTTIME;
5724         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
5725                 return CLOCK_REALTIME;
5726         default:
5727                 /* can't happen, vetted at prep time */
5728                 WARN_ON_ONCE(1);
5729                 fallthrough;
5730         case 0:
5731                 return CLOCK_MONOTONIC;
5732         }
5733 }
5734
5735 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5736                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5737         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5738 {
5739         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5740         struct io_timeout_data *data;
5741
5742         if (IS_ERR(req))
5743                 return PTR_ERR(req);
5744
5745         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5746         data = req->async_data;
5747         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5748         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
5749         data->timer.function = io_timeout_fn;
5750         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5751         return 0;
5752 }
5753
5754 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5755                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5756 {
5757         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5758
5759         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5760                 return -EINVAL;
5761         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5762                 return -EINVAL;
5763         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
5764                 return -EINVAL;
5765
5766         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5767         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5768         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5769                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5770                         return -EINVAL;
5771                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5772                         return -EFAULT;
5773         } else if (tr->flags) {
5774                 /* timeout removal doesn't support flags */
5775                 return -EINVAL;
5776         }
5777
5778         return 0;
5779 }
5780
5781 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5782 {
5783         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5784                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5785 }
5786
5787 /*
5788  * Remove or update an existing timeout command
5789  */
5790 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5791 {
5792         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5793         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5794         int ret;
5795
5796         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
5797                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
5798                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
5799                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5800                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
5801                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5802         } else {
5803                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
5804                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5805                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5806                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
5807         }
5808
5809         if (ret < 0)
5810                 req_set_fail(req);
5811         io_req_complete_post(req, ret, 0);
5812         return 0;
5813 }
5814
5815 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5816                            bool is_timeout_link)
5817 {
5818         struct io_timeout_data *data;
5819         unsigned flags;
5820         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5821
5822         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5823                 return -EINVAL;
5824         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
5825             sqe->splice_fd_in)
5826                 return -EINVAL;
5827         if (off && is_timeout_link)
5828                 return -EINVAL;
5829         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5830         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK))
5831                 return -EINVAL;
5832         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
5833         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
5834                 return -EINVAL;
5835
5836         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
5837         req->timeout.off = off;
5838         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5839                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5840
5841         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5842                 return -ENOMEM;
5843
5844         data = req->async_data;
5845         data->req = req;
5846         data->flags = flags;
5847
5848         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5849                 return -EFAULT;
5850
5851         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5852         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
5853
5854         if (is_timeout_link) {
5855                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
5856
5857                 if (!link->head)
5858                         return -EINVAL;
5859                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5860                         return -EINVAL;
5861                 req->timeout.head = link->last;
5862                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
5863         }
5864         return 0;
5865 }
5866
5867 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5868 {
5869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5870         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5871         struct list_head *entry;
5872         u32 tail, off = req->timeout.off;
5873
5874         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
5875
5876         /*
5877          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5878          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5879          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5880          */
5881         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5882                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5883                 goto add;
5884         }
5885
5886         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5887         req->timeout.target_seq = tail + off;
5888
5889         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5890          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5891          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5892          */
5893         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5894
5895         /*
5896          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5897          * the one we need first.
5898          */
5899         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5900                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5901                                                   timeout.list);
5902
5903                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5904                         continue;
5905                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5906                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5907                         break;
5908         }
5909 add:
5910         list_add(&req->timeout.list, entry);
5911         data->timer.function = io_timeout_fn;
5912         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5913         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
5914         return 0;
5915 }
5916
5917 struct io_cancel_data {
5918         struct io_ring_ctx *ctx;
5919         u64 user_data;
5920 };
5921
5922 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5923 {
5924         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5925         struct io_cancel_data *cd = data;
5926
5927         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5928 }
5929
5930 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5931                                struct io_ring_ctx *ctx)
5932 {
5933         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5934         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5935         int ret = 0;
5936
5937         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5938                 return -ENOENT;
5939
5940         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5941         switch (cancel_ret) {
5942         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5943                 ret = 0;
5944                 break;
5945         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5946                 ret = -EALREADY;
5947                 break;
5948         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5949                 ret = -ENOENT;
5950                 break;
5951         }
5952
5953         return ret;
5954 }
5955
5956 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
5957 {
5958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5959         int ret;
5960
5961         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
5962
5963         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5964         if (ret != -ENOENT)
5965                 return ret;
5966
5967         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5968         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
5969         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5970         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
5971         if (ret != -ENOENT)
5972                 goto out;
5973         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5974 out:
5975         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5976         return ret;
5977 }
5978
5979 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5980                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5981 {
5982         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5983                 return -EINVAL;
5984         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5985                 return -EINVAL;
5986         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
5987             sqe->splice_fd_in)
5988                 return -EINVAL;
5989
5990         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5991         return 0;
5992 }
5993
5994 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5995 {
5996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5997         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5998         struct io_tctx_node *node;
5999         int ret;
6000
6001         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6002         if (ret != -ENOENT)
6003                 goto done;
6004
6005         /* slow path, try all io-wq's */
6006         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6007         ret = -ENOENT;
6008         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6009                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6010
6011                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6012                 if (ret != -ENOENT)
6013                         break;
6014         }
6015         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
6016 done:
6017         if (ret < 0)
6018                 req_set_fail(req);
6019         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6020         return 0;
6021 }
6022
6023 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6024                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6025 {
6026         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6027                 return -EINVAL;
6028         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6029                 return -EINVAL;
6030
6031         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6032         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6033         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6034                 return -EINVAL;
6035         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6036         return 0;
6037 }
6038
6039 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6040 {
6041         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6042         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6043         int ret;
6044
6045         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6046                 return -EAGAIN;
6047
6048         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6049         up.data = req->rsrc_update.arg;
6050         up.nr = 0;
6051         up.tags = 0;
6052         up.resv = 0;
6053
6054         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6055         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6056                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6057         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6058
6059         if (ret < 0)
6060                 req_set_fail(req);
6061         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6062         return 0;
6063 }
6064
6065 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6066 {
6067         switch (req->opcode) {
6068         case IORING_OP_NOP:
6069                 return 0;
6070         case IORING_OP_READV:
6071         case IORING_OP_READ_FIXED:
6072         case IORING_OP_READ:
6073                 return io_read_prep(req, sqe);
6074         case IORING_OP_WRITEV:
6075         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6076         case IORING_OP_WRITE:
6077                 return io_write_prep(req, sqe);
6078         case IORING_OP_POLL_ADD:
6079                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6080         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6081                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6082         case IORING_OP_FSYNC:
6083                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6084         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6085                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6086         case IORING_OP_SENDMSG:
6087         case IORING_OP_SEND:
6088                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6089         case IORING_OP_RECVMSG:
6090         case IORING_OP_RECV:
6091                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6092         case IORING_OP_CONNECT:
6093                 return io_connect_prep(req, sqe);
6094         case IORING_OP_TIMEOUT:
6095                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6096         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6097                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6098         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6099                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6100         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6101                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6102         case IORING_OP_ACCEPT:
6103                 return io_accept_prep(req, sqe);
6104         case IORING_OP_FALLOCATE:
6105                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6106         case IORING_OP_OPENAT:
6107                 return io_openat_prep(req, sqe);
6108         case IORING_OP_CLOSE:
6109                 return io_close_prep(req, sqe);
6110         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6111                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6112         case IORING_OP_STATX:
6113                 return io_statx_prep(req, sqe);
6114         case IORING_OP_FADVISE:
6115                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6116         case IORING_OP_MADVISE:
6117                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6118         case IORING_OP_OPENAT2:
6119                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6120         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6121                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6122         case IORING_OP_SPLICE:
6123                 return io_splice_prep(req, sqe);
6124         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6125                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6126         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6127                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6128         case IORING_OP_TEE:
6129                 return io_tee_prep(req, sqe);
6130         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6131                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6132         case IORING_OP_RENAMEAT:
6133                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6134         case IORING_OP_UNLINKAT:
6135                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6136         }
6137
6138         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6139                         req->opcode);
6140         return -EINVAL;
6141 }
6142
6143 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6144 {
6145         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6146                 return 0;
6147         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
6148                 return -EFAULT;
6149         if (io_alloc_async_data(req))
6150                 return -EAGAIN;
6151
6152         switch (req->opcode) {
6153         case IORING_OP_READV:
6154                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6155         case IORING_OP_WRITEV:
6156                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6157         case IORING_OP_SENDMSG:
6158                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6159         case IORING_OP_RECVMSG:
6160                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6161         case IORING_OP_CONNECT:
6162                 return io_connect_prep_async(req);
6163         }
6164         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6165                     req->opcode);
6166         return -EFAULT;
6167 }
6168
6169 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6170 {
6171         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6172
6173         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6174         io_for_each_link(req, req)
6175                 seq--;
6176         return seq;
6177 }
6178
6179 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6180 {
6181         struct io_kiocb *pos;
6182         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6183         struct io_defer_entry *de;
6184         int ret;
6185         u32 seq;
6186
6187         /*
6188          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6189          * head request and the next request/link after the current link.
6190          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6191          * maintained for every request of our link.
6192          */
6193         if (ctx->drain_next) {
6194                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6195                 ctx->drain_next = false;
6196         }
6197         /* not interested in head, start from the first linked */
6198         io_for_each_link(pos, req->link) {
6199                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6200                         ctx->drain_next = true;
6201                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6202                         break;
6203                 }
6204         }
6205
6206         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6207         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6208                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6209                 ctx->drain_active = false;
6210                 return false;
6211         }
6212
6213         seq = io_get_sequence(req);
6214         /* Still a chance to pass the sequence check */
6215         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6216                 return false;
6217
6218         ret = io_req_prep_async(req);
6219         if (ret)
6220                 goto fail;
6221         io_prep_async_link(req);
6222         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6223         if (!de) {
6224                 ret = -ENOMEM;
6225 fail:
6226                 io_req_complete_failed(req, ret);
6227                 return true;
6228         }
6229
6230         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6231         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6232                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6233                 kfree(de);
6234                 io_queue_async_work(req, NULL);
6235                 return true;
6236         }
6237
6238         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6239         de->req = req;
6240         de->seq = seq;
6241         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6242         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6243         return true;
6244 }
6245
6246 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6247 {
6248         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6249                 switch (req->opcode) {
6250                 case IORING_OP_READV:
6251                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6252                 case IORING_OP_READ:
6253                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6254                         break;
6255                 case IORING_OP_RECVMSG:
6256                 case IORING_OP_RECV:
6257                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6258                         break;
6259                 }
6260         }
6261
6262         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6263                 switch (req->opcode) {
6264                 case IORING_OP_READV:
6265                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6266                 case IORING_OP_READ:
6267                 case IORING_OP_WRITEV:
6268                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6269                 case IORING_OP_WRITE: {
6270                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6271
6272                         kfree(io->free_iovec);
6273                         break;
6274                         }
6275                 case IORING_OP_RECVMSG:
6276                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6277                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6278
6279                         kfree(io->free_iov);
6280                         break;
6281                         }
6282                 case IORING_OP_SPLICE:
6283                 case IORING_OP_TEE:
6284                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6285                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6286                         break;
6287                 case IORING_OP_OPENAT:
6288                 case IORING_OP_OPENAT2:
6289                         if (req->open.filename)
6290                                 putname(req->open.filename);
6291                         break;
6292                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6293                         putname(req->rename.oldpath);
6294                         putname(req->rename.newpath);
6295                         break;
6296                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6297                         putname(req->unlink.filename);
6298                         break;
6299                 }
6300         }
6301         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6302                 kfree(req->apoll->double_poll);
6303                 kfree(req->apoll);
6304                 req->apoll = NULL;
6305         }
6306         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6307                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6308
6309                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6310         }
6311         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6312                 put_cred(req->creds);
6313
6314         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6315 }
6316
6317 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6318 {
6319         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6320         const struct cred *creds = NULL;
6321         int ret;
6322
6323         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6324                 creds = override_creds(req->creds);
6325
6326         switch (req->opcode) {
6327         case IORING_OP_NOP:
6328                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6329                 break;
6330         case IORING_OP_READV:
6331         case IORING_OP_READ_FIXED:
6332         case IORING_OP_READ:
6333                 ret = io_read(req, issue_flags);
6334                 break;
6335         case IORING_OP_WRITEV:
6336         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6337         case IORING_OP_WRITE:
6338                 ret = io_write(req, issue_flags);
6339                 break;
6340         case IORING_OP_FSYNC:
6341                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6342                 break;
6343         case IORING_OP_POLL_ADD:
6344                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6345                 break;
6346         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6347                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6348                 break;
6349         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6350                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6351                 break;
6352         case IORING_OP_SENDMSG:
6353                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6354                 break;
6355         case IORING_OP_SEND:
6356                 ret = io_send(req, issue_flags);
6357                 break;
6358         case IORING_OP_RECVMSG:
6359                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6360                 break;
6361         case IORING_OP_RECV:
6362                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6363                 break;
6364         case IORING_OP_TIMEOUT:
6365                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6366                 break;
6367         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6368                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6369                 break;
6370         case IORING_OP_ACCEPT:
6371                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6372                 break;
6373         case IORING_OP_CONNECT:
6374                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6375                 break;
6376         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6377                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6378                 break;
6379         case IORING_OP_FALLOCATE:
6380                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6381                 break;
6382         case IORING_OP_OPENAT:
6383                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6384                 break;
6385         case IORING_OP_CLOSE:
6386                 ret = io_close(req, issue_flags);
6387                 break;
6388         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6389                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6390                 break;
6391         case IORING_OP_STATX:
6392                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6393                 break;
6394         case IORING_OP_FADVISE:
6395                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6396                 break;
6397         case IORING_OP_MADVISE:
6398                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6399                 break;
6400         case IORING_OP_OPENAT2:
6401                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6402                 break;
6403         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6404                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6405                 break;
6406         case IORING_OP_SPLICE:
6407                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6408                 break;
6409         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6410                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6411                 break;
6412         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6413                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6414                 break;
6415         case IORING_OP_TEE:
6416                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6417                 break;
6418         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6419                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6420                 break;
6421         case IORING_OP_RENAMEAT:
6422                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6423                 break;
6424         case IORING_OP_UNLINKAT:
6425                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6426                 break;
6427         default:
6428                 ret = -EINVAL;
6429                 break;
6430         }
6431
6432         if (creds)
6433                 revert_creds(creds);
6434         if (ret)
6435                 return ret;
6436         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6437         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6438                 io_iopoll_req_issued(req);
6439
6440         return 0;
6441 }
6442
6443 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6444 {
6445         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6446
6447         req = io_put_req_find_next(req);
6448         return req ? &req->work : NULL;
6449 }
6450
6451 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6452 {
6453         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6454         struct io_kiocb *timeout;
6455         int ret = 0;
6456
6457         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6458         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6459                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6460         else
6461                 req_ref_get(req);
6462
6463         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6464         if (timeout)
6465                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6466
6467         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6468         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6469                 ret = -ECANCELED;
6470
6471         if (!ret) {
6472                 do {
6473                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6474                         /*
6475                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6476                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6477                          * wait for request slots on the block side.
6478                          */
6479                         if (ret != -EAGAIN)
6480                                 break;
6481                         cond_resched();
6482                 } while (1);
6483         }
6484
6485         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6486         if (ret)
6487                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6488 }
6489
6490 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6491                                                        unsigned i)
6492 {
6493         return &table->files[i];
6494 }
6495
6496 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6497                                               int index)
6498 {
6499         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6500
6501         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6502 }
6503
6504 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6505 {
6506         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6507
6508         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6509                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6510         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6511                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6512         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6513                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6514         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6515 }
6516
6517 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6518                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6519 {
6520         struct file *file;
6521         unsigned long file_ptr;
6522
6523         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6524                 return NULL;
6525         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6526         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6527         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6528         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6529         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6530         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6531         io_req_set_rsrc_node(req);
6532         return file;
6533 }
6534
6535 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6536                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6537 {
6538         struct file *file = fget(fd);
6539
6540         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6541
6542         /* we don't allow fixed io_uring files */
6543         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6544                 io_req_track_inflight(req);
6545         return file;
6546 }
6547
6548 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6549                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6550 {
6551         if (fixed)
6552                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6553         else
6554                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6555 }
6556
6557 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6558 {
6559         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6560         int ret;
6561
6562         if (prev) {
6563                 ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6564                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6565                 io_put_req(prev);
6566         } else {
6567                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6568         }
6569 }
6570
6571 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6572 {
6573         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6574                                                 struct io_timeout_data, timer);
6575         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6576         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6577         unsigned long flags;
6578
6579         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6580         prev = req->timeout.head;
6581         req->timeout.head = NULL;
6582
6583         /*
6584          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6585          * race with the completion of the linked work.
6586          */
6587         if (prev) {
6588                 io_remove_next_linked(prev);
6589                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6590                         prev = NULL;
6591         }
6592         list_del(&req->timeout.list);
6593         req->timeout.prev = prev;
6594         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6595
6596         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6597         io_req_task_work_add(req);
6598         return HRTIMER_NORESTART;
6599 }
6600
6601 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6602 {
6603         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6604
6605         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6606         /*
6607          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6608          * before we got a chance to setup the timer
6609          */
6610         if (req->timeout.head) {
6611                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6612
6613                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6614                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6615                                 data->mode);
6616                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6617         }
6618         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6619         /* drop submission reference */
6620         io_put_req(req);
6621 }
6622
6623 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6624         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6625 {
6626         struct io_kiocb *linked_timeout;
6627         int ret;
6628
6629 issue_sqe:
6630         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6631
6632         /*
6633          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6634          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6635          */
6636         if (likely(!ret)) {
6637                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6638                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6639                         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
6640
6641                         state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
6642                         if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
6643                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6644                         return;
6645                 }
6646
6647                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6648                 if (linked_timeout)
6649                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6650         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6651                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6652
6653                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6654                 case IO_APOLL_READY:
6655                         if (linked_timeout)
6656                                 io_unprep_linked_timeout(req);
6657                         goto issue_sqe;
6658                 case IO_APOLL_ABORTED:
6659                         /*
6660                          * Queued up for async execution, worker will release
6661                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6662                          */
6663                         io_queue_async_work(req, NULL);
6664                         break;
6665                 }
6666
6667                 if (linked_timeout)
6668                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6669         } else {
6670                 io_req_complete_failed(req, ret);
6671         }
6672 }
6673
6674 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6675         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6676 {
6677         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6678                 return;
6679
6680         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL)))) {
6681                 __io_queue_sqe(req);
6682         } else if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
6683                 io_req_complete_failed(req, req->result);
6684         } else {
6685                 int ret = io_req_prep_async(req);
6686
6687                 if (unlikely(ret))
6688                         io_req_complete_failed(req, ret);
6689                 else
6690                         io_queue_async_work(req, NULL);
6691         }
6692 }
6693
6694 /*
6695  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6696  *
6697  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6698  */
6699 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6700                                         struct io_kiocb *req,
6701                                         unsigned int sqe_flags)
6702 {
6703         if (likely(!ctx->restricted))
6704                 return true;
6705
6706         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6707                 return false;
6708
6709         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6710             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6711                 return false;
6712
6713         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6714                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6715                 return false;
6716
6717         return true;
6718 }
6719
6720 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6721                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6722         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6723 {
6724         struct io_submit_state *state;
6725         unsigned int sqe_flags;
6726         int personality, ret = 0;
6727
6728         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
6729         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6730         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6731         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6732         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6733         req->file = NULL;
6734         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6735         req->task = current;
6736
6737         /* enforce forwards compatibility on users */
6738         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6739                 return -EINVAL;
6740         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6741                 return -EINVAL;
6742         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6743                 return -EACCES;
6744
6745         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6746             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6747                 return -EOPNOTSUPP;
6748         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6749                 ctx->drain_active = true;
6750
6751         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6752         if (personality) {
6753                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6754                 if (!req->creds)
6755                         return -EINVAL;
6756                 get_cred(req->creds);
6757                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6758         }
6759         state = &ctx->submit_state;
6760
6761         /*
6762          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6763          * is potentially a read/write to block based storage.
6764          */
6765         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6766             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6767                 blk_start_plug(&state->plug);
6768                 state->plug_started = true;
6769         }
6770
6771         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6772                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
6773                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
6774                 if (unlikely(!req->file))
6775                         ret = -EBADF;
6776         }
6777
6778         state->ios_left--;
6779         return ret;
6780 }
6781
6782 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6783                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6784         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6785 {
6786         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6787         int ret;
6788
6789         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6790         if (unlikely(ret)) {
6791 fail_req:
6792                 /* fail even hard links since we don't submit */
6793                 if (link->head) {
6794                         /*
6795                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
6796                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
6797                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
6798                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
6799                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
6800                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
6801                          * init result here to avoid affecting the normal path.
6802                          */
6803                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
6804                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
6805                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6806                         /*
6807                          * the current req is a normal req, we should return
6808                          * error and thus break the submittion loop.
6809                          */
6810                         io_req_complete_failed(req, ret);
6811                         return ret;
6812                 }
6813                 req_fail_link_node(req, ret);
6814         } else {
6815                 ret = io_req_prep(req, sqe);
6816                 if (unlikely(ret))
6817                         goto fail_req;
6818         }
6819
6820         /* don't need @sqe from now on */
6821         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6822                                   req->flags, true,
6823                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6824
6825         /*
6826          * If we already have a head request, queue this one for async
6827          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6828          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6829          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6830          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6831          */
6832         if (link->head) {
6833                 struct io_kiocb *head = link->head;
6834
6835                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
6836                         ret = io_req_prep_async(req);
6837                         if (unlikely(ret)) {
6838                                 req_fail_link_node(req, ret);
6839                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
6840                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
6841                         }
6842                 }
6843                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6844                 link->last->link = req;
6845                 link->last = req;
6846
6847                 /* last request of a link, enqueue the link */
6848                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6849                         link->head = NULL;
6850                         io_queue_sqe(head);
6851                 }
6852         } else {
6853                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6854                         link->head = req;
6855                         link->last = req;
6856                 } else {
6857                         io_queue_sqe(req);
6858                 }
6859         }
6860
6861         return 0;
6862 }
6863
6864 /*
6865  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6866  */
6867 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6868                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6869 {
6870         if (state->link.head)
6871                 io_queue_sqe(state->link.head);
6872         if (state->compl_nr)
6873                 io_submit_flush_completions(ctx);
6874         if (state->plug_started)
6875                 blk_finish_plug(&state->plug);
6876 }
6877
6878 /*
6879  * Start submission side cache.
6880  */
6881 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6882                                   unsigned int max_ios)
6883 {
6884         state->plug_started = false;
6885         state->ios_left = max_ios;
6886         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6887         state->link.head = NULL;
6888 }
6889
6890 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6891 {
6892         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6893
6894         /*
6895          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6896          * since once we write the new head, the application could
6897          * write new data to them.
6898          */
6899         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6900 }
6901
6902 /*
6903  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6904  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6905  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6906  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6907  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6908  * prevent a re-load down the line.
6909  */
6910 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6911 {
6912         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6913         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6914
6915         /*
6916          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6917          *
6918          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6919          *    head updates.
6920          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6921          *    though the application is the one updating it.
6922          */
6923         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6924         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6925                 return &ctx->sq_sqes[head];
6926
6927         /* drop invalid entries */
6928         ctx->cq_extra--;
6929         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6930                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6931         return NULL;
6932 }
6933
6934 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6935         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6936 {
6937         int submitted = 0;
6938
6939         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6940         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6941         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6942                 return -EAGAIN;
6943         io_get_task_refs(nr);
6944
6945         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6946         while (submitted < nr) {
6947                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6948                 struct io_kiocb *req;
6949
6950                 req = io_alloc_req(ctx);
6951                 if (unlikely(!req)) {
6952                         if (!submitted)
6953                                 submitted = -EAGAIN;
6954                         break;
6955                 }
6956                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6957                 if (unlikely(!sqe)) {
6958                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->submit_state.free_list);
6959                         break;
6960                 }
6961                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6962                 submitted++;
6963                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6964                         break;
6965         }
6966
6967         if (unlikely(submitted != nr)) {
6968                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6969                 int unused = nr - ref_used;
6970
6971                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6972                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6973         }
6974
6975         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6976          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6977         io_commit_sqring(ctx);
6978
6979         return submitted;
6980 }
6981
6982 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6983 {
6984         return READ_ONCE(sqd->state);
6985 }
6986
6987 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6988 {
6989         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6990         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6991         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
6992                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
6993         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6994 }
6995
6996 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6997 {
6998         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6999         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7000                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7001         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7002 }
7003
7004 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7005 {
7006         unsigned int to_submit;
7007         int ret = 0;
7008
7009         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7010         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7011         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7012                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7013
7014         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7015                 unsigned nr_events = 0;
7016                 const struct cred *creds = NULL;
7017
7018                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7019                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7020
7021                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7022                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7023                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7024
7025                 /*
7026                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7027                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7028                  */
7029                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7030                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7031                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7032                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7033
7034                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7035                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7036                 if (creds)
7037                         revert_creds(creds);
7038         }
7039
7040         return ret;
7041 }
7042
7043 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7044 {
7045         struct io_ring_ctx *ctx;
7046         unsigned sq_thread_idle = 0;
7047
7048         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7049                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7050         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7051 }
7052
7053 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7054 {
7055         bool did_sig = false;
7056         struct ksignal ksig;
7057
7058         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7059             signal_pending(current)) {
7060                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7061                 if (signal_pending(current))
7062                         did_sig = get_signal(&ksig);
7063                 cond_resched();
7064                 mutex_lock(&sqd->lock);
7065         }
7066         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7067 }
7068
7069 static int io_sq_thread(void *data)
7070 {
7071         struct io_sq_data *sqd = data;
7072         struct io_ring_ctx *ctx;
7073         unsigned long timeout = 0;
7074         char buf[TASK_COMM_LEN];
7075         DEFINE_WAIT(wait);
7076
7077         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7078         set_task_comm(current, buf);
7079
7080         if (sqd->sq_cpu != -1)
7081                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7082         else
7083                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7084         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7085
7086         mutex_lock(&sqd->lock);
7087         while (1) {
7088                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7089
7090                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7091                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7092                                 break;
7093                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7094                 }
7095
7096                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7097                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7098                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7099
7100                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7101                                 sqt_spin = true;
7102                 }
7103                 if (io_run_task_work())
7104                         sqt_spin = true;
7105
7106                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7107                         cond_resched();
7108                         if (sqt_spin)
7109                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7110                         continue;
7111                 }
7112
7113                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7114                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7115                         bool needs_sched = true;
7116
7117                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7118                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7119
7120                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7121                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7122                                         needs_sched = false;
7123                                         break;
7124                                 }
7125                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7126                                         needs_sched = false;
7127                                         break;
7128                                 }
7129                         }
7130
7131                         if (needs_sched) {
7132                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7133                                 schedule();
7134                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7135                         }
7136                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7137                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7138                 }
7139
7140                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7141                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7142         }
7143
7144         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7145         sqd->thread = NULL;
7146         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7147                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7148         io_run_task_work();
7149         mutex_unlock(&sqd->lock);
7150
7151         complete(&sqd->exited);
7152         do_exit(0);
7153 }
7154
7155 struct io_wait_queue {
7156         struct wait_queue_entry wq;
7157         struct io_ring_ctx *ctx;
7158         unsigned cq_tail;
7159         unsigned nr_timeouts;
7160 };
7161
7162 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7163 {
7164         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7165         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7166
7167         /*
7168          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7169          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7170          * regardless of event count.
7171          */
7172         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7173 }
7174
7175 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7176                             int wake_flags, void *key)
7177 {
7178         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7179                                                         wq);
7180
7181         /*
7182          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7183          * the task, and the next invocation will do it.
7184          */
7185         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7186                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7187         return -1;
7188 }
7189
7190 static int io_run_task_work_sig(void)
7191 {
7192         if (io_run_task_work())
7193                 return 1;
7194         if (!signal_pending(current))
7195                 return 0;
7196         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7197                 return -ERESTARTSYS;
7198         return -EINTR;
7199 }
7200
7201 /* when returns >0, the caller should retry */
7202 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7203                                           struct io_wait_queue *iowq,
7204                                           signed long *timeout)
7205 {
7206         int ret;
7207
7208         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7209         ret = io_run_task_work_sig();
7210         if (ret || io_should_wake(iowq))
7211                 return ret;
7212         /* let the caller flush overflows, retry */
7213         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7214                 return 1;
7215
7216         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7217         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7218 }
7219
7220 /*
7221  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7222  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7223  */
7224 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7225                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7226                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7227 {
7228         struct io_wait_queue iowq;
7229         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7230         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7231         int ret;
7232
7233         do {
7234                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7235                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7236                         return 0;
7237                 if (!io_run_task_work())
7238                         break;
7239         } while (1);
7240
7241         if (sig) {
7242 #ifdef CONFIG_COMPAT
7243                 if (in_compat_syscall())
7244                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7245                                                       sigsz);
7246                 else
7247 #endif
7248                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7249
7250                 if (ret)
7251                         return ret;
7252         }
7253
7254         if (uts) {
7255                 struct timespec64 ts;
7256
7257                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7258                         return -EFAULT;
7259                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7260         }
7261
7262         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7263         iowq.wq.private = current;
7264         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7265         iowq.ctx = ctx;
7266         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7267         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7268
7269         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7270         do {
7271                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7272                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7273                         ret = -EBUSY;
7274                         break;
7275                 }
7276                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7277                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7278                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7279                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7280                 cond_resched();
7281         } while (ret > 0);
7282
7283         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7284
7285         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7286 }
7287
7288 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7289 {
7290         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7291
7292         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7293                 kfree(table[i]);
7294         kfree(table);
7295 }
7296
7297 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7298 {
7299         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7300         size_t init_size = size;
7301         void **table;
7302
7303         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7304         if (!table)
7305                 return NULL;
7306
7307         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7308                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7309
7310                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7311                 if (!table[i]) {
7312                         io_free_page_table(table, init_size);
7313                         return NULL;
7314                 }
7315                 size -= this_size;
7316         }
7317         return table;
7318 }
7319
7320 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7321 {
7322         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7323         kfree(ref_node);
7324 }
7325
7326 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7327 {
7328         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7329         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7330         unsigned long flags;
7331         bool first_add = false;
7332
7333         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7334         node->done = true;
7335
7336         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7337                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7338                                             struct io_rsrc_node, node);
7339                 /* recycle ref nodes in order */
7340                 if (!node->done)
7341                         break;
7342                 list_del(&node->node);
7343                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7344         }
7345         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7346
7347         if (first_add)
7348                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7349 }
7350
7351 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7352 {
7353         struct io_rsrc_node *ref_node;
7354
7355         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7356         if (!ref_node)
7357                 return NULL;
7358
7359         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7360                             0, GFP_KERNEL)) {
7361                 kfree(ref_node);
7362                 return NULL;
7363         }
7364         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7365         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7366         ref_node->done = false;
7367         return ref_node;
7368 }
7369
7370 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7371                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7372 {
7373         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7374         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7375
7376         if (data_to_kill) {
7377                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7378
7379                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7380                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7381                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7382                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7383
7384                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7385                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7386                 ctx->rsrc_node = NULL;
7387         }
7388
7389         if (!ctx->rsrc_node) {
7390                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7391                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7392         }
7393 }
7394
7395 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7396 {
7397         if (ctx->rsrc_backup_node)
7398                 return 0;
7399         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7400         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7401 }
7402
7403 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7404 {
7405         int ret;
7406
7407         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7408         if (data->quiesce)
7409                 return -ENXIO;
7410
7411         data->quiesce = true;
7412         do {
7413                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7414                 if (ret)
7415                         break;
7416                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7417
7418                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7419                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7420                         break;
7421                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7422                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7423                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7424                 if (!ret) {
7425                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7426                         break;
7427                 }
7428
7429                 atomic_inc(&data->refs);
7430                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7431                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7432                 reinit_completion(&data->done);
7433
7434                 ret = io_run_task_work_sig();
7435                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7436         } while (ret >= 0);
7437         data->quiesce = false;
7438
7439         return ret;
7440 }
7441
7442 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7443 {
7444         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7445         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7446
7447         return &data->tags[table_idx][off];
7448 }
7449
7450 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7451 {
7452         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7453
7454         if (data->tags)
7455                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7456         kfree(data);
7457 }
7458
7459 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7460                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7461                               struct io_rsrc_data **pdata)
7462 {
7463         struct io_rsrc_data *data;
7464         int ret = -ENOMEM;
7465         unsigned i;
7466
7467         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7468         if (!data)
7469                 return -ENOMEM;
7470         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7471         if (!data->tags) {
7472                 kfree(data);
7473                 return -ENOMEM;
7474         }
7475
7476         data->nr = nr;
7477         data->ctx = ctx;
7478         data->do_put = do_put;
7479         if (utags) {
7480                 ret = -EFAULT;
7481                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7482                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7483
7484                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7485                                            sizeof(*tag_slot)))
7486                                 goto fail;
7487                 }
7488         }
7489
7490         atomic_set(&data->refs, 1);
7491         init_completion(&data->done);
7492         *pdata = data;
7493         return 0;
7494 fail:
7495         io_rsrc_data_free(data);
7496         return ret;
7497 }
7498
7499 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7500 {
7501         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7502                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7503         return !!table->files;
7504 }
7505
7506 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7507 {
7508         kvfree(table->files);
7509         table->files = NULL;
7510 }
7511
7512 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7513 {
7514 #if defined(CONFIG_UNIX)
7515         if (ctx->ring_sock) {
7516                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7517                 struct sk_buff *skb;
7518
7519                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7520                         kfree_skb(skb);
7521         }
7522 #else
7523         int i;
7524
7525         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7526                 struct file *file;
7527
7528                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7529                 if (file)
7530                         fput(file);
7531         }
7532 #endif
7533         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7534         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7535         ctx->file_data = NULL;
7536         ctx->nr_user_files = 0;
7537 }
7538
7539 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7540 {
7541         int ret;
7542
7543         if (!ctx->file_data)
7544                 return -ENXIO;
7545         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7546         if (!ret)
7547                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7548         return ret;
7549 }
7550
7551 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7552         __releases(&sqd->lock)
7553 {
7554         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7555
7556         /*
7557          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7558          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7559          */
7560         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7561         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7562                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7563         mutex_unlock(&sqd->lock);
7564 }
7565
7566 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7567         __acquires(&sqd->lock)
7568 {
7569         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7570
7571         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7572         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7573         mutex_lock(&sqd->lock);
7574         if (sqd->thread)
7575                 wake_up_process(sqd->thread);
7576 }
7577
7578 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7579 {
7580         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7581         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7582
7583         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7584         mutex_lock(&sqd->lock);
7585         if (sqd->thread)
7586                 wake_up_process(sqd->thread);
7587         mutex_unlock(&sqd->lock);
7588         wait_for_completion(&sqd->exited);
7589 }
7590
7591 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7592 {
7593         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7594                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7595
7596                 io_sq_thread_stop(sqd);
7597                 kfree(sqd);
7598         }
7599 }
7600
7601 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7602 {
7603         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7604
7605         if (sqd) {
7606                 io_sq_thread_park(sqd);
7607                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7608                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7609                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7610
7611                 io_put_sq_data(sqd);
7612                 ctx->sq_data = NULL;
7613         }
7614 }
7615
7616 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7617 {
7618         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7619         struct io_sq_data *sqd;
7620         struct fd f;
7621
7622         f = fdget(p->wq_fd);
7623         if (!f.file)
7624                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7625         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7626                 fdput(f);
7627                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7628         }
7629
7630         ctx_attach = f.file->private_data;
7631         sqd = ctx_attach->sq_data;
7632         if (!sqd) {
7633                 fdput(f);
7634                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7635         }
7636         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7637                 fdput(f);
7638                 return ERR_PTR(-EPERM);
7639         }
7640
7641         refcount_inc(&sqd->refs);
7642         fdput(f);
7643         return sqd;
7644 }
7645
7646 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7647                                          bool *attached)
7648 {
7649         struct io_sq_data *sqd;
7650
7651         *attached = false;
7652         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7653                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7654                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7655                         *attached = true;
7656                         return sqd;
7657                 }
7658                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7659                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7660                         return sqd;
7661         }
7662
7663         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7664         if (!sqd)
7665                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7666
7667         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7668         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7669         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7670         mutex_init(&sqd->lock);
7671         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7672         init_completion(&sqd->exited);
7673         return sqd;
7674 }
7675
7676 #if defined(CONFIG_UNIX)
7677 /*
7678  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7679  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7680  * loops in the file referencing.
7681  */
7682 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7683 {
7684         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7685         struct scm_fp_list *fpl;
7686         struct sk_buff *skb;
7687         int i, nr_files;
7688
7689         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7690         if (!fpl)
7691                 return -ENOMEM;
7692
7693         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7694         if (!skb) {
7695                 kfree(fpl);
7696                 return -ENOMEM;
7697         }
7698
7699         skb->sk = sk;
7700
7701         nr_files = 0;
7702         fpl->user = get_uid(current_user());
7703         for (i = 0; i < nr; i++) {
7704                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7705
7706                 if (!file)
7707                         continue;
7708                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7709                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7710                 nr_files++;
7711         }
7712
7713         if (nr_files) {
7714                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7715                 fpl->count = nr_files;
7716                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7717                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7718                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7719                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7720
7721                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7722                         fput(fpl->fp[i]);
7723         } else {
7724                 kfree_skb(skb);
7725                 kfree(fpl);
7726         }
7727
7728         return 0;
7729 }
7730
7731 /*
7732  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7733  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7734  * garbage collection to take care of this problem for us.
7735  */
7736 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7737 {
7738         unsigned left, total;
7739         int ret = 0;
7740
7741         total = 0;
7742         left = ctx->nr_user_files;
7743         while (left) {
7744                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7745
7746                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7747                 if (ret)
7748                         break;
7749                 left -= this_files;
7750                 total += this_files;
7751         }
7752
7753         if (!ret)
7754                 return 0;
7755
7756         while (total < ctx->nr_user_files) {
7757                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7758
7759                 if (file)
7760                         fput(file);
7761                 total++;
7762         }
7763
7764         return ret;
7765 }
7766 #else
7767 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7768 {
7769         return 0;
7770 }
7771 #endif
7772
7773 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7774 {
7775         struct file *file = prsrc->file;
7776 #if defined(CONFIG_UNIX)
7777         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7778         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7779         struct sk_buff *skb;
7780         int i;
7781
7782         __skb_queue_head_init(&list);
7783
7784         /*
7785          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7786          * remove this entry and rearrange the file array.
7787          */
7788         skb = skb_dequeue(head);
7789         while (skb) {
7790                 struct scm_fp_list *fp;
7791
7792                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7793                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7794                         int left;
7795
7796                         if (fp->fp[i] != file)
7797                                 continue;
7798
7799                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7800                         left = fp->count - 1 - i;
7801                         if (left) {
7802                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7803                                                 left * sizeof(struct file *));
7804                         }
7805                         fp->count--;
7806                         if (!fp->count) {
7807                                 kfree_skb(skb);
7808                                 skb = NULL;
7809                         } else {
7810                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7811                         }
7812                         fput(file);
7813                         file = NULL;
7814                         break;
7815                 }
7816
7817                 if (!file)
7818                         break;
7819
7820                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7821
7822                 skb = skb_dequeue(head);
7823         }
7824
7825         if (skb_peek(&list)) {
7826                 spin_lock_irq(&head->lock);
7827                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7828                         __skb_queue_tail(head, skb);
7829                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7830         }
7831 #else
7832         fput(file);
7833 #endif
7834 }
7835
7836 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7837 {
7838         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7839         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7840         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7841
7842         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7843                 list_del(&prsrc->list);
7844
7845                 if (prsrc->tag) {
7846                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7847
7848                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7849                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7850                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7851                         ctx->cq_extra++;
7852                         io_commit_cqring(ctx);
7853                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7854                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7855                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7856                 }
7857
7858                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7859                 kfree(prsrc);
7860         }
7861
7862         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7863         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7864                 complete(&rsrc_data->done);
7865 }
7866
7867 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7868 {
7869         struct io_ring_ctx *ctx;
7870         struct llist_node *node;
7871
7872         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7873         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7874
7875         while (node) {
7876                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7877                 struct llist_node *next = node->next;
7878
7879                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7880                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7881                 node = next;
7882         }
7883 }
7884
7885 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7886                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7887 {
7888         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7889         struct file *file;
7890         int fd, ret;
7891         unsigned i;
7892
7893         if (ctx->file_data)
7894                 return -EBUSY;
7895         if (!nr_args)
7896                 return -EINVAL;
7897         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7898                 return -EMFILE;
7899         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
7900                 return -EMFILE;
7901         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7902         if (ret)
7903                 return ret;
7904         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7905                                  &ctx->file_data);
7906         if (ret)
7907                 return ret;
7908
7909         ret = -ENOMEM;
7910         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7911                 goto out_free;
7912
7913         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7914                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7915                         ret = -EFAULT;
7916                         goto out_fput;
7917                 }
7918                 /* allow sparse sets */
7919                 if (fd == -1) {
7920                         ret = -EINVAL;
7921                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7922                                 goto out_fput;
7923                         continue;
7924                 }
7925
7926                 file = fget(fd);
7927                 ret = -EBADF;
7928                 if (unlikely(!file))
7929                         goto out_fput;
7930
7931                 /*
7932                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7933                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7934                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7935                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7936                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7937                  */
7938                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7939                         fput(file);
7940                         goto out_fput;
7941                 }
7942                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7943         }
7944
7945         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7946         if (ret) {
7947                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7948                 return ret;
7949         }
7950
7951         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7952         return ret;
7953 out_fput:
7954         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7955                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7956                 if (file)
7957                         fput(file);
7958         }
7959         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7960         ctx->nr_user_files = 0;
7961 out_free:
7962         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7963         ctx->file_data = NULL;
7964         return ret;
7965 }
7966
7967 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7968                                 int index)
7969 {
7970 #if defined(CONFIG_UNIX)
7971         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7972         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7973         struct sk_buff *skb;
7974
7975         /*
7976          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7977          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7978          * and filling it in.
7979          */
7980         spin_lock_irq(&head->lock);
7981         skb = skb_peek(head);
7982         if (skb) {
7983                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7984
7985                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7986                         __skb_unlink(skb, head);
7987                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7988                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7989                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7990                         fpl->count++;
7991                         spin_lock_irq(&head->lock);
7992                         __skb_queue_head(head, skb);
7993                 } else {
7994                         skb = NULL;
7995                 }
7996         }
7997         spin_unlock_irq(&head->lock);
7998
7999         if (skb) {
8000                 fput(file);
8001                 return 0;
8002         }
8003
8004         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8005 #else
8006         return 0;
8007 #endif
8008 }
8009
8010 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8011                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8012 {
8013         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8014         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
8015         struct io_fixed_file *file_slot;
8016         int ret = -EBADF;
8017
8018         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
8019         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8020                 goto err;
8021         ret = -ENXIO;
8022         if (!ctx->file_data)
8023                 goto err;
8024         ret = -EINVAL;
8025         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8026                 goto err;
8027
8028         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8029         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8030         ret = -EBADF;
8031         if (file_slot->file_ptr)
8032                 goto err;
8033
8034         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8035         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8036         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8037         if (ret) {
8038                 file_slot->file_ptr = 0;
8039                 goto err;
8040         }
8041
8042         ret = 0;
8043 err:
8044         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
8045         if (ret)
8046                 fput(file);
8047         return ret;
8048 }
8049
8050 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8051                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8052 {
8053         struct io_rsrc_put *prsrc;
8054
8055         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8056         if (!prsrc)
8057                 return -ENOMEM;
8058
8059         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8060         prsrc->rsrc = rsrc;
8061         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8062         return 0;
8063 }
8064
8065 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8066                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8067                                  unsigned nr_args)
8068 {
8069         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8070         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8071         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8072         struct io_fixed_file *file_slot;
8073         struct file *file;
8074         int fd, i, err = 0;
8075         unsigned int done;
8076         bool needs_switch = false;
8077
8078         if (!ctx->file_data)
8079                 return -ENXIO;
8080         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8081                 return -EINVAL;
8082
8083         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8084                 u64 tag = 0;
8085
8086                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8087                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8088                         err = -EFAULT;
8089                         break;
8090                 }
8091                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8092                         err = -EINVAL;
8093                         break;
8094                 }
8095                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8096                         continue;
8097
8098                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8099                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8100
8101                 if (file_slot->file_ptr) {
8102                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8103                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8104                                                     ctx->rsrc_node, file);
8105                         if (err)
8106                                 break;
8107                         file_slot->file_ptr = 0;
8108                         needs_switch = true;
8109                 }
8110                 if (fd != -1) {
8111                         file = fget(fd);
8112                         if (!file) {
8113                                 err = -EBADF;
8114                                 break;
8115                         }
8116                         /*
8117                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8118                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8119                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8120                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8121                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8122                          * support regular read/write anyway.
8123                          */
8124                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8125                                 fput(file);
8126                                 err = -EBADF;
8127                                 break;
8128                         }
8129                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8130                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8131                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8132                         if (err) {
8133                                 file_slot->file_ptr = 0;
8134                                 fput(file);
8135                                 break;
8136                         }
8137                 }
8138         }
8139
8140         if (needs_switch)
8141                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8142         return done ? done : err;
8143 }
8144
8145 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8146                                         struct task_struct *task)
8147 {
8148         struct io_wq_hash *hash;
8149         struct io_wq_data data;
8150         unsigned int concurrency;
8151
8152         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8153         hash = ctx->hash_map;
8154         if (!hash) {
8155                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8156                 if (!hash) {
8157                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8158                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8159                 }
8160                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8161                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8162                 ctx->hash_map = hash;
8163         }
8164         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8165
8166         data.hash = hash;
8167         data.task = task;
8168         data.free_work = io_wq_free_work;
8169         data.do_work = io_wq_submit_work;
8170
8171         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8172         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8173
8174         return io_wq_create(concurrency, &data);
8175 }
8176
8177 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8178                                        struct io_ring_ctx *ctx)
8179 {
8180         struct io_uring_task *tctx;
8181         int ret;
8182
8183         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8184         if (unlikely(!tctx))
8185                 return -ENOMEM;
8186
8187         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8188         if (unlikely(ret)) {
8189                 kfree(tctx);
8190                 return ret;
8191         }
8192
8193         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8194         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8195                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8196                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8197                 kfree(tctx);
8198                 return ret;
8199         }
8200
8201         xa_init(&tctx->xa);
8202         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8203         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8204         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8205         task->io_uring = tctx;
8206         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8207         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8208         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8209         return 0;
8210 }
8211
8212 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8213 {
8214         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8215
8216         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8217         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8218         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8219
8220         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8221         kfree(tctx);
8222         tsk->io_uring = NULL;
8223 }
8224
8225 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8226                                 struct io_uring_params *p)
8227 {
8228         int ret;
8229
8230         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8231         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8232                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8233                 struct fd f;
8234
8235                 f = fdget(p->wq_fd);
8236                 if (!f.file)
8237                         return -ENXIO;
8238                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8239                         fdput(f);
8240                         return -EINVAL;
8241                 }
8242                 fdput(f);
8243         }
8244         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8245                 struct task_struct *tsk;
8246                 struct io_sq_data *sqd;
8247                 bool attached;
8248
8249                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8250                 if (IS_ERR(sqd)) {
8251                         ret = PTR_ERR(sqd);
8252                         goto err;
8253                 }
8254
8255                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8256                 ctx->sq_data = sqd;
8257                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8258                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8259                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8260
8261                 io_sq_thread_park(sqd);
8262                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8263                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8264                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8265                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8266                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8267
8268                 if (ret < 0)
8269                         goto err;
8270                 if (attached)
8271                         return 0;
8272
8273                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8274                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8275
8276                         ret = -EINVAL;
8277                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8278                                 goto err_sqpoll;
8279                         sqd->sq_cpu = cpu;
8280                 } else {
8281                         sqd->sq_cpu = -1;
8282                 }
8283
8284                 sqd->task_pid = current->pid;
8285                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8286                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8287                 if (IS_ERR(tsk)) {
8288                         ret = PTR_ERR(tsk);
8289                         goto err_sqpoll;
8290                 }
8291
8292                 sqd->thread = tsk;
8293                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8294                 wake_up_new_task(tsk);
8295                 if (ret)
8296                         goto err;
8297         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8298                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8299                 ret = -EINVAL;
8300                 goto err;
8301         }
8302
8303         return 0;
8304 err_sqpoll:
8305         complete(&ctx->sq_data->exited);
8306 err:
8307         io_sq_thread_finish(ctx);
8308         return ret;
8309 }
8310
8311 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8312                                       unsigned long nr_pages)
8313 {
8314         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8315 }
8316
8317 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8318                                    unsigned long nr_pages)
8319 {
8320         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8321
8322         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8323         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8324
8325         do {
8326                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8327                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8328                 if (new_pages > page_limit)
8329                         return -ENOMEM;
8330         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8331                                         new_pages) != cur_pages);
8332
8333         return 0;
8334 }
8335
8336 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8337 {
8338         if (ctx->user)
8339                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8340
8341         if (ctx->mm_account)
8342                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8343 }
8344
8345 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8346 {
8347         int ret;
8348
8349         if (ctx->user) {
8350                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8351                 if (ret)
8352                         return ret;
8353         }
8354
8355         if (ctx->mm_account)
8356                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8357
8358         return 0;
8359 }
8360
8361 static void io_mem_free(void *ptr)
8362 {
8363         struct page *page;
8364
8365         if (!ptr)
8366                 return;
8367
8368         page = virt_to_head_page(ptr);
8369         if (put_page_testzero(page))
8370                 free_compound_page(page);
8371 }
8372
8373 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8374 {
8375         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8376                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8377
8378         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8379 }
8380
8381 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8382                                 size_t *sq_offset)
8383 {
8384         struct io_rings *rings;
8385         size_t off, sq_array_size;
8386
8387         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8388         if (off == SIZE_MAX)
8389                 return SIZE_MAX;
8390
8391 #ifdef CONFIG_SMP
8392         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8393         if (off == 0)
8394                 return SIZE_MAX;
8395 #endif
8396
8397         if (sq_offset)
8398                 *sq_offset = off;
8399
8400         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8401         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8402                 return SIZE_MAX;
8403
8404         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8405                 return SIZE_MAX;
8406
8407         return off;
8408 }
8409
8410 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8411 {
8412         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8413         unsigned int i;
8414
8415         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8416                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8417                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8418                 if (imu->acct_pages)
8419                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8420                 kvfree(imu);
8421         }
8422         *slot = NULL;
8423 }
8424
8425 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8426 {
8427         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8428         prsrc->buf = NULL;
8429 }
8430
8431 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8432 {
8433         unsigned int i;
8434
8435         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8436                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8437         kfree(ctx->user_bufs);
8438         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8439         ctx->user_bufs = NULL;
8440         ctx->buf_data = NULL;
8441         ctx->nr_user_bufs = 0;
8442 }
8443
8444 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8445 {
8446         int ret;
8447
8448         if (!ctx->buf_data)
8449                 return -ENXIO;
8450
8451         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8452         if (!ret)
8453                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8454         return ret;
8455 }
8456
8457 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8458                        void __user *arg, unsigned index)
8459 {
8460         struct iovec __user *src;
8461
8462 #ifdef CONFIG_COMPAT
8463         if (ctx->compat) {
8464                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8465                 struct compat_iovec ciov;
8466
8467                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8468                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8469                         return -EFAULT;
8470
8471                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8472                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8473                 return 0;
8474         }
8475 #endif
8476         src = (struct iovec __user *) arg;
8477         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8478                 return -EFAULT;
8479         return 0;
8480 }
8481
8482 /*
8483  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8484  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8485  * match that one.
8486  *
8487  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8488  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8489  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8490  */
8491 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8492                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8493 {
8494         int i, j;
8495
8496         /* check current page array */
8497         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8498                 if (!PageCompound(pages[i]))
8499                         continue;
8500                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8501                         return true;
8502         }
8503
8504         /* check previously registered pages */
8505         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8506                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8507
8508                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8509                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8510                                 continue;
8511                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8512                                 return true;
8513                 }
8514         }
8515
8516         return false;
8517 }
8518
8519 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8520                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8521                                  struct page **last_hpage)
8522 {
8523         int i, ret;
8524
8525         imu->acct_pages = 0;
8526         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8527                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8528                         imu->acct_pages++;
8529                 } else {
8530                         struct page *hpage;
8531
8532                         hpage = compound_head(pages[i]);
8533                         if (hpage == *last_hpage)
8534                                 continue;
8535                         *last_hpage = hpage;
8536                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8537                                 continue;
8538                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8539                 }
8540         }
8541
8542         if (!imu->acct_pages)
8543                 return 0;
8544
8545         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8546         if (ret)
8547                 imu->acct_pages = 0;
8548         return ret;
8549 }
8550
8551 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8552                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8553                                   struct page **last_hpage)
8554 {
8555         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8556         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8557         struct page **pages = NULL;
8558         unsigned long off, start, end, ubuf;
8559         size_t size;
8560         int ret, pret, nr_pages, i;
8561
8562         if (!iov->iov_base) {
8563                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8564                 return 0;
8565         }
8566
8567         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8568         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8569         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8570         nr_pages = end - start;
8571
8572         *pimu = NULL;
8573         ret = -ENOMEM;
8574
8575         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8576         if (!pages)
8577                 goto done;
8578
8579         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8580                               GFP_KERNEL);
8581         if (!vmas)
8582                 goto done;
8583
8584         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8585         if (!imu)
8586                 goto done;
8587
8588         ret = 0;
8589         mmap_read_lock(current->mm);
8590         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8591                               pages, vmas);
8592         if (pret == nr_pages) {
8593                 /* don't support file backed memory */
8594                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8595                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8596
8597                         if (vma_is_shmem(vma))
8598                                 continue;
8599                         if (vma->vm_file &&
8600                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8601                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8602                                 break;
8603                         }
8604                 }
8605         } else {
8606                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8607         }
8608         mmap_read_unlock(current->mm);
8609         if (ret) {
8610                 /*
8611                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8612                  * release any pages we did get
8613                  */
8614                 if (pret > 0)
8615                         unpin_user_pages(pages, pret);
8616                 goto done;
8617         }
8618
8619         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8620         if (ret) {
8621                 unpin_user_pages(pages, pret);
8622                 goto done;
8623         }
8624
8625         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8626         size = iov->iov_len;
8627         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8628                 size_t vec_len;
8629
8630                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8631                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8632                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8633                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8634                 off = 0;
8635                 size -= vec_len;
8636         }
8637         /* store original address for later verification */
8638         imu->ubuf = ubuf;
8639         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8640         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8641         *pimu = imu;
8642         ret = 0;
8643 done:
8644         if (ret)
8645                 kvfree(imu);
8646         kvfree(pages);
8647         kvfree(vmas);
8648         return ret;
8649 }
8650
8651 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8652 {
8653         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8654         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8655 }
8656
8657 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8658 {
8659         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8660
8661         /*
8662          * Don't impose further limits on the size and buffer
8663          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8664          * submitted if they are wrong.
8665          */
8666         if (!iov->iov_base)
8667                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8668         if (!iov->iov_len)
8669                 return -EFAULT;
8670
8671         /* arbitrary limit, but we need something */
8672         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8673                 return -EFAULT;
8674
8675         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8676                 return -EOVERFLOW;
8677
8678         return 0;
8679 }
8680
8681 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8682                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8683 {
8684         struct page *last_hpage = NULL;
8685         struct io_rsrc_data *data;
8686         int i, ret;
8687         struct iovec iov;
8688
8689         if (ctx->user_bufs)
8690                 return -EBUSY;
8691         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8692                 return -EINVAL;
8693         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8694         if (ret)
8695                 return ret;
8696         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8697         if (ret)
8698                 return ret;
8699         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8700         if (ret) {
8701                 io_rsrc_data_free(data);
8702                 return ret;
8703         }
8704
8705         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8706                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8707                 if (ret)
8708                         break;
8709                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8710                 if (ret)
8711                         break;
8712                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8713                         ret = -EINVAL;
8714                         break;
8715                 }
8716
8717                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8718                                              &last_hpage);
8719                 if (ret)
8720                         break;
8721         }
8722
8723         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8724
8725         ctx->buf_data = data;
8726         if (ret)
8727                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8728         else
8729                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8730         return ret;
8731 }
8732
8733 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8734                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8735                                    unsigned int nr_args)
8736 {
8737         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8738         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8739         struct page *last_hpage = NULL;
8740         bool needs_switch = false;
8741         __u32 done;
8742         int i, err;
8743
8744         if (!ctx->buf_data)
8745                 return -ENXIO;
8746         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8747                 return -EINVAL;
8748
8749         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8750                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8751                 int offset = up->offset + done;
8752                 u64 tag = 0;
8753
8754                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8755                 if (err)
8756                         break;
8757                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8758                         err = -EFAULT;
8759                         break;
8760                 }
8761                 err = io_buffer_validate(&iov);
8762                 if (err)
8763                         break;
8764                 if (!iov.iov_base && tag) {
8765                         err = -EINVAL;
8766                         break;
8767                 }
8768                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8769                 if (err)
8770                         break;
8771
8772                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8773                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8774                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8775                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8776                         if (unlikely(err)) {
8777                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8778                                 break;
8779                         }
8780                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8781                         needs_switch = true;
8782                 }
8783
8784                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8785                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8786         }
8787
8788         if (needs_switch)
8789                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8790         return done ? done : err;
8791 }
8792
8793 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8794 {
8795         __s32 __user *fds = arg;
8796         int fd;
8797
8798         if (ctx->cq_ev_fd)
8799                 return -EBUSY;
8800
8801         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8802                 return -EFAULT;
8803
8804         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8805         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8806                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8807
8808                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8809                 return ret;
8810         }
8811
8812         return 0;
8813 }
8814
8815 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8816 {
8817         if (ctx->cq_ev_fd) {
8818                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8819                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8820                 return 0;
8821         }
8822
8823         return -ENXIO;
8824 }
8825
8826 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8827 {
8828         struct io_buffer *buf;
8829         unsigned long index;
8830
8831         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8832                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8833 }
8834
8835 static void io_req_cache_free(struct list_head *list)
8836 {
8837         struct io_kiocb *req, *nxt;
8838
8839         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, inflight_entry) {
8840                 list_del(&req->inflight_entry);
8841                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8842         }
8843 }
8844
8845 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8846 {
8847         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
8848
8849         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8850
8851         if (state->free_reqs) {
8852                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
8853                 state->free_reqs = 0;
8854         }
8855
8856         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
8857         io_req_cache_free(&state->free_list);
8858         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8859 }
8860
8861 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8862 {
8863         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
8864                 wait_for_completion(&data->done);
8865 }
8866
8867 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8868 {
8869         io_sq_thread_finish(ctx);
8870
8871         if (ctx->mm_account) {
8872                 mmdrop(ctx->mm_account);
8873                 ctx->mm_account = NULL;
8874         }
8875
8876         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
8877         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
8878         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
8879
8880         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8881         if (ctx->buf_data)
8882                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8883         if (ctx->file_data)
8884                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8885         if (ctx->rings)
8886                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8887         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8888         io_eventfd_unregister(ctx);
8889         io_destroy_buffers(ctx);
8890         if (ctx->sq_creds)
8891                 put_cred(ctx->sq_creds);
8892
8893         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8894         if (ctx->rsrc_node)
8895                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8896         if (ctx->rsrc_backup_node)
8897                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8898         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8899
8900         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8901         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8902
8903 #if defined(CONFIG_UNIX)
8904         if (ctx->ring_sock) {
8905                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8906                 sock_release(ctx->ring_sock);
8907         }
8908 #endif
8909         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
8910
8911         io_mem_free(ctx->rings);
8912         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8913
8914         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8915         free_uid(ctx->user);
8916         io_req_caches_free(ctx);
8917         if (ctx->hash_map)
8918                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8919         kfree(ctx->cancel_hash);
8920         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8921         kfree(ctx);
8922 }
8923
8924 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8925 {
8926         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8927         __poll_t mask = 0;
8928
8929         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8930         /*
8931          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8932          * io_commit_cqring
8933          */
8934         smp_rmb();
8935         if (!io_sqring_full(ctx))
8936                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8937
8938         /*
8939          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8940          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8941          *      CPU0                    CPU1
8942          *      ----                    ----
8943          * lock(&ctx->uring_lock);
8944          *                              lock(&ep->mtx);
8945          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8946          * lock(&ep->mtx);
8947          *
8948          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8949          * pushs them to do the flush.
8950          */
8951         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8952                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8953
8954         return mask;
8955 }
8956
8957 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8958 {
8959         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8960
8961         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8962 }
8963
8964 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8965 {
8966         const struct cred *creds;
8967
8968         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8969         if (creds) {
8970                 put_cred(creds);
8971                 return 0;
8972         }
8973
8974         return -EINVAL;
8975 }
8976
8977 struct io_tctx_exit {
8978         struct callback_head            task_work;
8979         struct completion               completion;
8980         struct io_ring_ctx              *ctx;
8981 };
8982
8983 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8984 {
8985         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8986         struct io_tctx_exit *work;
8987
8988         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8989         /*
8990          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8991          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8992          */
8993         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8994                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8995         complete(&work->completion);
8996 }
8997
8998 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8999 {
9000         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9001
9002         return req->ctx == data;
9003 }
9004
9005 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9006 {
9007         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9008         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9009         unsigned long interval = HZ / 20;
9010         struct io_tctx_exit exit;
9011         struct io_tctx_node *node;
9012         int ret;
9013
9014         /*
9015          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9016          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9017          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9018          * as nobody else will be looking for them.
9019          */
9020         do {
9021                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9022                 if (ctx->sq_data) {
9023                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9024                         struct task_struct *tsk;
9025
9026                         io_sq_thread_park(sqd);
9027                         tsk = sqd->thread;
9028                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9029                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9030                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9031                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9032                 }
9033
9034                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9035                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9036                         interval = HZ * 60;
9037                 }
9038         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9039
9040         init_completion(&exit.completion);
9041         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9042         exit.ctx = ctx;
9043         /*
9044          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9045          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9046          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9047          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9048          */
9049         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9050         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9051                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9052
9053                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9054                                         ctx_node);
9055                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9056                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9057                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9058                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9059                         continue;
9060                 wake_up_process(node->task);
9061
9062                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9063                 wait_for_completion(&exit.completion);
9064                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9065         }
9066         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9067         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9068         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9069
9070         io_ring_ctx_free(ctx);
9071 }
9072
9073 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9074 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
9075                              bool cancel_all)
9076 {
9077         struct io_kiocb *req, *tmp;
9078         int canceled = 0;
9079
9080         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9081         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9082         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9083                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9084                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9085                         canceled++;
9086                 }
9087         }
9088         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9089         if (canceled != 0)
9090                 io_commit_cqring(ctx);
9091         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9092         if (canceled != 0)
9093                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9094         return canceled != 0;
9095 }
9096
9097 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9098 {
9099         unsigned long index;
9100         struct creds *creds;
9101
9102         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9103         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9104         if (ctx->rings)
9105                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9106         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9107                 io_unregister_personality(ctx, index);
9108         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9109
9110         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9111         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9112
9113         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9114         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9115
9116         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9117         /*
9118          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9119          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9120          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9121          * over using system_wq.
9122          */
9123         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9124 }
9125
9126 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9127 {
9128         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9129
9130         file->private_data = NULL;
9131         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9132         return 0;
9133 }
9134
9135 struct io_task_cancel {
9136         struct task_struct *task;
9137         bool all;
9138 };
9139
9140 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9141 {
9142         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9143         struct io_task_cancel *cancel = data;
9144         bool ret;
9145
9146         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
9147                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
9148
9149                 /* protect against races with linked timeouts */
9150                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
9151                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9152                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9153         } else {
9154                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
9155         }
9156         return ret;
9157 }
9158
9159 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9160                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
9161 {
9162         struct io_defer_entry *de;
9163         LIST_HEAD(list);
9164
9165         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9166         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9167                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
9168                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9169                         break;
9170                 }
9171         }
9172         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9173         if (list_empty(&list))
9174                 return false;
9175
9176         while (!list_empty(&list)) {
9177                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9178                 list_del_init(&de->list);
9179                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9180                 kfree(de);
9181         }
9182         return true;
9183 }
9184
9185 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9186 {
9187         struct io_tctx_node *node;
9188         enum io_wq_cancel cret;
9189         bool ret = false;
9190
9191         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9192         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9193                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9194
9195                 /*
9196                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9197                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9198                  */
9199                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9200                         continue;
9201                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9202                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9203         }
9204         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9205
9206         return ret;
9207 }
9208
9209 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9210                                          struct task_struct *task,
9211                                          bool cancel_all)
9212 {
9213         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9214         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9215
9216         while (1) {
9217                 enum io_wq_cancel cret;
9218                 bool ret = false;
9219
9220                 if (!task) {
9221                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9222                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9223                         /*
9224                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9225                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9226                          */
9227                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9228                                                &cancel, true);
9229                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9230                 }
9231
9232                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9233                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9234                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9235                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9236                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9237                                 ret = true;
9238                         }
9239                 }
9240
9241                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9242                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9243                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9244                 if (task)
9245                         ret |= io_run_task_work();
9246                 if (!ret)
9247                         break;
9248                 cond_resched();
9249         }
9250 }
9251
9252 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9253 {
9254         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9255         struct io_tctx_node *node;
9256         int ret;
9257
9258         if (unlikely(!tctx)) {
9259                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9260                 if (unlikely(ret))
9261                         return ret;
9262                 tctx = current->io_uring;
9263         }
9264         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9265                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9266                 if (!node)
9267                         return -ENOMEM;
9268                 node->ctx = ctx;
9269                 node->task = current;
9270
9271                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9272                                         node, GFP_KERNEL));
9273                 if (ret) {
9274                         kfree(node);
9275                         return ret;
9276                 }
9277
9278                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9279                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9280                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9281         }
9282         tctx->last = ctx;
9283         return 0;
9284 }
9285
9286 /*
9287  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9288  */
9289 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9290 {
9291         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9292
9293         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9294                 return 0;
9295         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9296 }
9297
9298 /*
9299  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9300  */
9301 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9302 {
9303         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9304         struct io_tctx_node *node;
9305
9306         if (!tctx)
9307                 return;
9308         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9309         if (!node)
9310                 return;
9311
9312         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9313         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9314
9315         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9316         list_del(&node->ctx_node);
9317         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9318
9319         if (tctx->last == node->ctx)
9320                 tctx->last = NULL;
9321         kfree(node);
9322 }
9323
9324 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9325 {
9326         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9327         struct io_tctx_node *node;
9328         unsigned long index;
9329
9330         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9331                 io_uring_del_tctx_node(index);
9332         if (wq) {
9333                 /*
9334                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9335                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9336                  */
9337                 io_wq_put_and_exit(wq);
9338                 tctx->io_wq = NULL;
9339         }
9340 }
9341
9342 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9343 {
9344         if (tracked)
9345                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9346         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9347 }
9348
9349 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9350 {
9351         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9352         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9353
9354         if (refs) {
9355                 tctx->cached_refs = 0;
9356                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9357                 put_task_struct_many(task, refs);
9358         }
9359 }
9360
9361 /*
9362  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9363  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9364  */
9365 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9366 {
9367         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9368         struct io_ring_ctx *ctx;
9369         s64 inflight;
9370         DEFINE_WAIT(wait);
9371
9372         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9373
9374         if (!current->io_uring)
9375                 return;
9376         if (tctx->io_wq)
9377                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9378
9379         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9380         do {
9381                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9382                 /* read completions before cancelations */
9383                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9384                 if (!inflight)
9385                         break;
9386
9387                 if (!sqd) {
9388                         struct io_tctx_node *node;
9389                         unsigned long index;
9390
9391                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9392                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9393                                 if (node->ctx->sq_data)
9394                                         continue;
9395                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9396                                                              cancel_all);
9397                         }
9398                 } else {
9399                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9400                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9401                                                              cancel_all);
9402                 }
9403
9404                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9405                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9406                 /*
9407                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9408                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9409                  * prepare_to_wait().
9410                  */
9411                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9412                         schedule();
9413                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9414         } while (1);
9415         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9416
9417         io_uring_clean_tctx(tctx);
9418         if (cancel_all) {
9419                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9420                 __io_uring_free(current);
9421         }
9422 }
9423
9424 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9425 {
9426         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9427 }
9428
9429 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9430                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9431 {
9432         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9433         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9434         struct page *page;
9435         void *ptr;
9436
9437         switch (offset) {
9438         case IORING_OFF_SQ_RING:
9439         case IORING_OFF_CQ_RING:
9440                 ptr = ctx->rings;
9441                 break;
9442         case IORING_OFF_SQES:
9443                 ptr = ctx->sq_sqes;
9444                 break;
9445         default:
9446                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9447         }
9448
9449         page = virt_to_head_page(ptr);
9450         if (sz > page_size(page))
9451                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9452
9453         return ptr;
9454 }
9455
9456 #ifdef CONFIG_MMU
9457
9458 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9459 {
9460         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9461         unsigned long pfn;
9462         void *ptr;
9463
9464         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9465         if (IS_ERR(ptr))
9466                 return PTR_ERR(ptr);
9467
9468         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9469         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9470 }
9471
9472 #else /* !CONFIG_MMU */
9473
9474 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9475 {
9476         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9477 }
9478
9479 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9480 {
9481         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9482 }
9483
9484 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9485         unsigned long addr, unsigned long len,
9486         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9487 {
9488         void *ptr;
9489
9490         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9491         if (IS_ERR(ptr))
9492                 return PTR_ERR(ptr);
9493
9494         return (unsigned long) ptr;
9495 }
9496
9497 #endif /* !CONFIG_MMU */
9498
9499 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9500 {
9501         DEFINE_WAIT(wait);
9502
9503         do {
9504                 if (!io_sqring_full(ctx))
9505                         break;
9506                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9507
9508                 if (!io_sqring_full(ctx))
9509                         break;
9510                 schedule();
9511         } while (!signal_pending(current));
9512
9513         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9514         return 0;
9515 }
9516
9517 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9518                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9519                           const sigset_t __user **sig)
9520 {
9521         struct io_uring_getevents_arg arg;
9522
9523         /*
9524          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9525          * is just a pointer to the sigset_t.
9526          */
9527         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9528                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9529                 *ts = NULL;
9530                 return 0;
9531         }
9532
9533         /*
9534          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9535          * timespec and sigset_t pointers if good.
9536          */
9537         if (*argsz != sizeof(arg))
9538                 return -EINVAL;
9539         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9540                 return -EFAULT;
9541         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9542         *argsz = arg.sigmask_sz;
9543         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9544         return 0;
9545 }
9546
9547 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9548                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9549                 size_t, argsz)
9550 {
9551         struct io_ring_ctx *ctx;
9552         int submitted = 0;
9553         struct fd f;
9554         long ret;
9555
9556         io_run_task_work();
9557
9558         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9559                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9560                 return -EINVAL;
9561
9562         f = fdget(fd);
9563         if (unlikely(!f.file))
9564                 return -EBADF;
9565
9566         ret = -EOPNOTSUPP;
9567         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9568                 goto out_fput;
9569
9570         ret = -ENXIO;
9571         ctx = f.file->private_data;
9572         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9573                 goto out_fput;
9574
9575         ret = -EBADFD;
9576         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9577                 goto out;
9578
9579         /*
9580          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9581          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9582          * we were asked to.
9583          */
9584         ret = 0;
9585         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9586                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
9587
9588                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9589                         ret = -EOWNERDEAD;
9590                         goto out;
9591                 }
9592                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9593                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9594                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9595                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9596                         if (ret)
9597                                 goto out;
9598                 }
9599                 submitted = to_submit;
9600         } else if (to_submit) {
9601                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9602                 if (unlikely(ret))
9603                         goto out;
9604                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9605                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9606                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9607
9608                 if (submitted != to_submit)
9609                         goto out;
9610         }
9611         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9612                 const sigset_t __user *sig;
9613                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9614
9615                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9616                 if (unlikely(ret))
9617                         goto out;
9618
9619                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9620
9621                 /*
9622                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9623                  * space applications don't need to do io completion events
9624                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9625                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9626                  */
9627                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9628                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9629                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9630                 } else {
9631                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9632                 }
9633         }
9634
9635 out:
9636         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9637 out_fput:
9638         fdput(f);
9639         return submitted ? submitted : ret;
9640 }
9641
9642 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9643 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9644                 const struct cred *cred)
9645 {
9646         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9647         struct group_info *gi;
9648         kernel_cap_t cap;
9649         unsigned __capi;
9650         int g;
9651
9652         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9653         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9654         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9655         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9656         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9657         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9658         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9659         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9660         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9661         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9662         gi = cred->group_info;
9663         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9664                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9665                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9666         }
9667         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9668         cap = cred->cap_effective;
9669         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9670                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9671         seq_putc(m, '\n');
9672         return 0;
9673 }
9674
9675 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9676 {
9677         struct io_sq_data *sq = NULL;
9678         bool has_lock;
9679         int i;
9680
9681         /*
9682          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9683          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9684          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9685          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9686          */
9687         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9688
9689         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9690                 sq = ctx->sq_data;
9691                 if (!sq->thread)
9692                         sq = NULL;
9693         }
9694
9695         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9696         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9697         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9698         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9699                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9700
9701                 if (f)
9702                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9703                 else
9704                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9705         }
9706         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9707         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9708                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9709                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9710
9711                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9712         }
9713         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9714                 unsigned long index;
9715                 const struct cred *cred;
9716
9717                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9718                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9719                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9720         }
9721         seq_printf(m, "PollList:\n");
9722         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9723         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9724                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9725                 struct io_kiocb *req;
9726
9727                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9728                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9729                                         req->task->task_works != NULL);
9730         }
9731         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9732         if (has_lock)
9733                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9734 }
9735
9736 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9737 {
9738         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9739
9740         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9741                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9742                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9743         }
9744 }
9745 #endif
9746
9747 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9748         .release        = io_uring_release,
9749         .mmap           = io_uring_mmap,
9750 #ifndef CONFIG_MMU
9751         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9752         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9753 #endif
9754         .poll           = io_uring_poll,
9755         .fasync         = io_uring_fasync,
9756 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9757         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9758 #endif
9759 };
9760
9761 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9762                                   struct io_uring_params *p)
9763 {
9764         struct io_rings *rings;
9765         size_t size, sq_array_offset;
9766
9767         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9768         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9769         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9770
9771         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9772         if (size == SIZE_MAX)
9773                 return -EOVERFLOW;
9774
9775         rings = io_mem_alloc(size);
9776         if (!rings)
9777                 return -ENOMEM;
9778
9779         ctx->rings = rings;
9780         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9781         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9782         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9783         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9784         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9785
9786         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9787         if (size == SIZE_MAX) {
9788                 io_mem_free(ctx->rings);
9789                 ctx->rings = NULL;
9790                 return -EOVERFLOW;
9791         }
9792
9793         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9794         if (!ctx->sq_sqes) {
9795                 io_mem_free(ctx->rings);
9796                 ctx->rings = NULL;
9797                 return -ENOMEM;
9798         }
9799
9800         return 0;
9801 }
9802
9803 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9804 {
9805         int ret, fd;
9806
9807         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9808         if (fd < 0)
9809                 return fd;
9810
9811         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9812         if (ret) {
9813                 put_unused_fd(fd);
9814                 return ret;
9815         }
9816         fd_install(fd, file);
9817         return fd;
9818 }
9819
9820 /*
9821  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9822  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9823  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9824  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9825  */
9826 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9827 {
9828         struct file *file;
9829 #if defined(CONFIG_UNIX)
9830         int ret;
9831
9832         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9833                                 &ctx->ring_sock);
9834         if (ret)
9835                 return ERR_PTR(ret);
9836 #endif
9837
9838         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9839                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9840 #if defined(CONFIG_UNIX)
9841         if (IS_ERR(file)) {
9842                 sock_release(ctx->ring_sock);
9843                 ctx->ring_sock = NULL;
9844         } else {
9845                 ctx->ring_sock->file = file;
9846         }
9847 #endif
9848         return file;
9849 }
9850
9851 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9852                            struct io_uring_params __user *params)
9853 {
9854         struct io_ring_ctx *ctx;
9855         struct file *file;
9856         int ret;
9857
9858         if (!entries)
9859                 return -EINVAL;
9860         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9861                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9862                         return -EINVAL;
9863                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9864         }
9865
9866         /*
9867          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9868          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9869          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9870          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9871          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9872          * of CQ ring entries manually.
9873          */
9874         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9875         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9876                 /*
9877                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9878                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9879                  * any cq vs sq ring sizing.
9880                  */
9881                 if (!p->cq_entries)
9882                         return -EINVAL;
9883                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9884                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9885                                 return -EINVAL;
9886                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9887                 }
9888                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9889                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9890                         return -EINVAL;
9891         } else {
9892                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9893         }
9894
9895         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9896         if (!ctx)
9897                 return -ENOMEM;
9898         ctx->compat = in_compat_syscall();
9899         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9900                 ctx->user = get_uid(current_user());
9901
9902         /*
9903          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9904          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9905          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9906          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9907          */
9908         mmgrab(current->mm);
9909         ctx->mm_account = current->mm;
9910
9911         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9912         if (ret)
9913                 goto err;
9914
9915         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9916         if (ret)
9917                 goto err;
9918         /* always set a rsrc node */
9919         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9920         if (ret)
9921                 goto err;
9922         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9923
9924         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9925         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9926         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9927         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9928         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9929         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9930         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9931         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9932
9933         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9934         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9935         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9936         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9937         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9938         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9939         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9940         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9941
9942         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9943                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9944                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9945                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9946                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9947                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9948
9949         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9950                 ret = -EFAULT;
9951                 goto err;
9952         }
9953
9954         file = io_uring_get_file(ctx);
9955         if (IS_ERR(file)) {
9956                 ret = PTR_ERR(file);
9957                 goto err;
9958         }
9959
9960         /*
9961          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9962          * having closed it before we finish setup
9963          */
9964         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9965         if (ret < 0) {
9966                 /* fput will clean it up */
9967                 fput(file);
9968                 return ret;
9969         }
9970
9971         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9972         return ret;
9973 err:
9974         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9975         return ret;
9976 }
9977
9978 /*
9979  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9980  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9981  * params structure passed in.
9982  */
9983 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9984 {
9985         struct io_uring_params p;
9986         int i;
9987
9988         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9989                 return -EFAULT;
9990         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9991                 if (p.resv[i])
9992                         return -EINVAL;
9993         }
9994
9995         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9996                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9997                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9998                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9999                 return -EINVAL;
10000
10001         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10002 }
10003
10004 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10005                 struct io_uring_params __user *, params)
10006 {
10007         return io_uring_setup(entries, params);
10008 }
10009
10010 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
10011 {
10012         struct io_uring_probe *p;
10013         size_t size;
10014         int i, ret;
10015
10016         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10017         if (size == SIZE_MAX)
10018                 return -EOVERFLOW;
10019         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10020         if (!p)
10021                 return -ENOMEM;
10022
10023         ret = -EFAULT;
10024         if (copy_from_user(p, arg, size))
10025                 goto out;
10026         ret = -EINVAL;
10027         if (memchr_inv(p, 0, size))
10028                 goto out;
10029
10030         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10031         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10032                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10033
10034         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10035                 p->ops[i].op = i;
10036                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10037                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10038         }
10039         p->ops_len = i;
10040
10041         ret = 0;
10042         if (copy_to_user(arg, p, size))
10043                 ret = -EFAULT;
10044 out:
10045         kfree(p);
10046         return ret;
10047 }
10048
10049 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10050 {
10051         const struct cred *creds;
10052         u32 id;
10053         int ret;
10054
10055         creds = get_current_cred();
10056
10057         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10058                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10059         if (ret < 0) {
10060                 put_cred(creds);
10061                 return ret;
10062         }
10063         return id;
10064 }
10065
10066 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10067                                     unsigned int nr_args)
10068 {
10069         struct io_uring_restriction *res;
10070         size_t size;
10071         int i, ret;
10072
10073         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10074         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10075                 return -EBADFD;
10076
10077         /* We allow only a single restrictions registration */
10078         if (ctx->restrictions.registered)
10079                 return -EBUSY;
10080
10081         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10082                 return -EINVAL;
10083
10084         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10085         if (size == SIZE_MAX)
10086                 return -EOVERFLOW;
10087
10088         res = memdup_user(arg, size);
10089         if (IS_ERR(res))
10090                 return PTR_ERR(res);
10091
10092         ret = 0;
10093
10094         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10095                 switch (res[i].opcode) {
10096                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10097                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10098                                 ret = -EINVAL;
10099                                 goto out;
10100                         }
10101
10102                         __set_bit(res[i].register_op,
10103                                   ctx->restrictions.register_op);
10104                         break;
10105                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10106                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10107                                 ret = -EINVAL;
10108                                 goto out;
10109                         }
10110
10111                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10112                         break;
10113                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10114                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10115                         break;
10116                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10117                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10118                         break;
10119                 default:
10120                         ret = -EINVAL;
10121                         goto out;
10122                 }
10123         }
10124
10125 out:
10126         /* Reset all restrictions if an error happened */
10127         if (ret != 0)
10128                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10129         else
10130                 ctx->restrictions.registered = true;
10131
10132         kfree(res);
10133         return ret;
10134 }
10135
10136 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10137 {
10138         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10139                 return -EBADFD;
10140
10141         if (ctx->restrictions.registered)
10142                 ctx->restricted = 1;
10143
10144         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10145         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10146                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10147         return 0;
10148 }
10149
10150 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10151                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10152                                      unsigned nr_args)
10153 {
10154         __u32 tmp;
10155         int err;
10156
10157         if (up->resv)
10158                 return -EINVAL;
10159         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10160                 return -EOVERFLOW;
10161         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10162         if (err)
10163                 return err;
10164
10165         switch (type) {
10166         case IORING_RSRC_FILE:
10167                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10168         case IORING_RSRC_BUFFER:
10169                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10170         }
10171         return -EINVAL;
10172 }
10173
10174 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10175                                     unsigned nr_args)
10176 {
10177         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10178
10179         if (!nr_args)
10180                 return -EINVAL;
10181         memset(&up, 0, sizeof(up));
10182         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10183                 return -EFAULT;
10184         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10185 }
10186
10187 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10188                                    unsigned size, unsigned type)
10189 {
10190         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10191
10192         if (size != sizeof(up))
10193                 return -EINVAL;
10194         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10195                 return -EFAULT;
10196         if (!up.nr || up.resv)
10197                 return -EINVAL;
10198         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10199 }
10200
10201 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10202                             unsigned int size, unsigned int type)
10203 {
10204         struct io_uring_rsrc_register rr;
10205
10206         /* keep it extendible */
10207         if (size != sizeof(rr))
10208                 return -EINVAL;
10209
10210         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10211         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10212                 return -EFAULT;
10213         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10214                 return -EINVAL;
10215
10216         switch (type) {
10217         case IORING_RSRC_FILE:
10218                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10219                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10220         case IORING_RSRC_BUFFER:
10221                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10222                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10223         }
10224         return -EINVAL;
10225 }
10226
10227 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10228                                 unsigned len)
10229 {
10230         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10231         cpumask_var_t new_mask;
10232         int ret;
10233
10234         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10235                 return -EINVAL;
10236
10237         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10238                 return -ENOMEM;
10239
10240         cpumask_clear(new_mask);
10241         if (len > cpumask_size())
10242                 len = cpumask_size();
10243
10244         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10245                 free_cpumask_var(new_mask);
10246                 return -EFAULT;
10247         }
10248
10249         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10250         free_cpumask_var(new_mask);
10251         return ret;
10252 }
10253
10254 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10255 {
10256         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10257
10258         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10259                 return -EINVAL;
10260
10261         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10262 }
10263
10264 static int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10265                                         void __user *arg)
10266 {
10267         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10268         __u32 new_count[2];
10269         int i, ret;
10270
10271         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10272                 return -EINVAL;
10273         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10274                 return -EFAULT;
10275         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10276                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10277                         return -EINVAL;
10278
10279         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10280         if (ret)
10281                 return ret;
10282
10283         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10284                 return -EFAULT;
10285
10286         return 0;
10287 }
10288
10289 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10290 {
10291         switch (op) {
10292         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10293         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10294         case IORING_REGISTER_FILES:
10295         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10296         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10297         case IORING_REGISTER_PROBE:
10298         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10299         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10300         case IORING_REGISTER_FILES2:
10301         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10302         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10303         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10304         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10305         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10306         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10307                 return false;
10308         default:
10309                 return true;
10310         }
10311 }
10312
10313 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10314 {
10315         long ret;
10316
10317         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10318
10319         /*
10320          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10321          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10322          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10323          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10324          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10325          */
10326         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10327         do {
10328                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10329                 if (!ret)
10330                         break;
10331                 ret = io_run_task_work_sig();
10332         } while (ret >= 0);
10333         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10334
10335         if (ret)
10336                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10337         return ret;
10338 }
10339
10340 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10341                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10342         __releases(ctx->uring_lock)
10343         __acquires(ctx->uring_lock)
10344 {
10345         int ret;
10346
10347         /*
10348          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10349          * someone else killed the ctx or is already going through
10350          * io_uring_register().
10351          */
10352         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10353                 return -ENXIO;
10354
10355         if (ctx->restricted) {
10356                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10357                         return -EINVAL;
10358                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10359                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10360                         return -EACCES;
10361         }
10362
10363         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10364                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10365                 if (ret)
10366                         return ret;
10367         }
10368
10369         switch (opcode) {
10370         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10371                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10372                 break;
10373         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10374                 ret = -EINVAL;
10375                 if (arg || nr_args)
10376                         break;
10377                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10378                 break;
10379         case IORING_REGISTER_FILES:
10380                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10381                 break;
10382         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10383                 ret = -EINVAL;
10384                 if (arg || nr_args)
10385                         break;
10386                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10387                 break;
10388         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10389                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10390                 break;
10391         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10392         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10393                 ret = -EINVAL;
10394                 if (nr_args != 1)
10395                         break;
10396                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10397                 if (ret)
10398                         break;
10399                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10400                         ctx->eventfd_async = 1;
10401                 else
10402                         ctx->eventfd_async = 0;
10403                 break;
10404         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10405                 ret = -EINVAL;
10406                 if (arg || nr_args)
10407                         break;
10408                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10409                 break;
10410         case IORING_REGISTER_PROBE:
10411                 ret = -EINVAL;
10412                 if (!arg || nr_args > 256)
10413                         break;
10414                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10415                 break;
10416         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10417                 ret = -EINVAL;
10418                 if (arg || nr_args)
10419                         break;
10420                 ret = io_register_personality(ctx);
10421                 break;
10422         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10423                 ret = -EINVAL;
10424                 if (arg)
10425                         break;
10426                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10427                 break;
10428         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10429                 ret = -EINVAL;
10430                 if (arg || nr_args)
10431                         break;
10432                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10433                 break;
10434         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10435                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10436                 break;
10437         case IORING_REGISTER_FILES2:
10438                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10439                 break;
10440         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10441                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10442                                               IORING_RSRC_FILE);
10443                 break;
10444         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10445                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10446                 break;
10447         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10448                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10449                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10450                 break;
10451         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10452                 ret = -EINVAL;
10453                 if (!arg || !nr_args)
10454                         break;
10455                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10456                 break;
10457         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10458                 ret = -EINVAL;
10459                 if (arg || nr_args)
10460                         break;
10461                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10462                 break;
10463         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10464                 ret = -EINVAL;
10465                 if (!arg || nr_args != 2)
10466                         break;
10467                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
10468                 break;
10469         default:
10470                 ret = -EINVAL;
10471                 break;
10472         }
10473
10474         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10475                 /* bring the ctx back to life */
10476                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10477                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10478         }
10479         return ret;
10480 }
10481
10482 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10483                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10484 {
10485         struct io_ring_ctx *ctx;
10486         long ret = -EBADF;
10487         struct fd f;
10488
10489         f = fdget(fd);
10490         if (!f.file)
10491                 return -EBADF;
10492
10493         ret = -EOPNOTSUPP;
10494         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10495                 goto out_fput;
10496
10497         ctx = f.file->private_data;
10498
10499         io_run_task_work();
10500
10501         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10502         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10503         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10504         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10505                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10506 out_fput:
10507         fdput(f);
10508         return ret;
10509 }
10510
10511 static int __init io_uring_init(void)
10512 {
10513 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10514         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10515         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10516 } while (0)
10517
10518 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10519         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10520         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10521         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10522         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10523         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10524         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10525         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10526         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10527         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10528         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10529         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10530         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10531         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10532         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10533         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10534         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10535         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10536         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10537         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10538         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10539         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10540         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10541         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10542         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10543         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10544         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10545         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10546         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10547         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10548         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10549         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10550         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
10551
10552         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10553                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10554         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10555                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10556
10557         /* ->buf_index is u16 */
10558         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
10559
10560         /* should fit into one byte */
10561         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10562
10563         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10564         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10565
10566         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10567                                 SLAB_ACCOUNT);
10568         return 0;
10569 };
10570 __initcall(io_uring_init);