fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __u32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248 };
 249
 250 struct io_ring_ctx {
 251         struct {
 252                 struct percpu_ref       refs;
 253         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 254
 255         struct {
 256                 unsigned int            flags;
 257                 unsigned int            compat: 1;
 258                 unsigned int            limit_mem: 1;
 259                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 260                 unsigned int            drain_next: 1;
 261                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 262                 unsigned int            restricted: 1;
 263                 unsigned int            sqo_dead: 1;
 264
 265                 /*
 266                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 267                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 268                  *
 269                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 270                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 271                  * the queue when needed.
 272                  *
 273                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 274                  * array.
 275                  */
 276                 u32                     *sq_array;
 277                 unsigned                cached_sq_head;
 278                 unsigned                sq_entries;
 279                 unsigned                sq_mask;
 280                 unsigned                sq_thread_idle;
 281                 unsigned                cached_sq_dropped;
 282                 unsigned                cached_cq_overflow;
 283                 unsigned long           sq_check_overflow;
 284
 285                 struct list_head        defer_list;
 286                 struct list_head        timeout_list;
 287                 struct list_head        cq_overflow_list;
 288
 289                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 290         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 291
 292         struct io_rings *rings;
 293
 294         /* IO offload */
 295         struct io_wq            *io_wq;
 296
 297         /*
 298          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 299          * have access to the ->files
 300          */
 301         struct task_struct      *sqo_task;
 302
 303         /* Only used for accounting purposes */
 304         struct mm_struct        *mm_account;
 305
 306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 307         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 308 #endif
 309
 310         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 311
 312         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 313         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 314         struct list_head        sqd_list;
 315
 316         /*
 317          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 318          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 319          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 320          */
 321         struct fixed_file_data  *file_data;
 322         unsigned                nr_user_files;
 323
 324         /* if used, fixed mapped user buffers */
 325         unsigned                nr_user_bufs;
 326         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 327
 328         struct user_struct      *user;
 329
 330         const struct cred       *creds;
 331
 332 #ifdef CONFIG_AUDIT
 333         kuid_t                  loginuid;
 334         unsigned int            sessionid;
 335 #endif
 336
 337         struct completion       ref_comp;
 338         struct completion       sq_thread_comp;
 339
 340         /* if all else fails... */
 341         struct io_kiocb         *fallback_req;
 342
 343 #if defined(CONFIG_UNIX)
 344         struct socket           *ring_sock;
 345 #endif
 346
 347         struct xarray           io_buffers;
 348
 349         struct xarray           personalities;
 350         u32                     pers_next;
 351
 352         struct {
 353                 unsigned                cached_cq_tail;
 354                 unsigned                cq_entries;
 355                 unsigned                cq_mask;
 356                 atomic_t                cq_timeouts;
 357                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 358                 unsigned long           cq_check_overflow;
 359                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 360                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 361                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 362         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 363
 364         struct {
 365                 struct mutex            uring_lock;
 366                 wait_queue_head_t       wait;
 367         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 368
 369         struct {
 370                 spinlock_t              completion_lock;
 371
 372                 /*
 373                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 374                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 375                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 376                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 377                  */
 378                 struct list_head        iopoll_list;
 379                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 380                 unsigned                cancel_hash_bits;
 381                 bool                    poll_multi_file;
 382
 383                 spinlock_t              inflight_lock;
 384                 struct list_head        inflight_list;
 385         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 386
 387         struct delayed_work             file_put_work;
 388         struct llist_head               file_put_llist;
 389
 390         struct work_struct              exit_work;
 391         struct io_restriction           restrictions;
 392 };
 393
 394 /*
 395  * First field must be the file pointer in all the
 396  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 397  */
 398 struct io_poll_iocb {
 399         struct file                     *file;
 400         union {
 401                 struct wait_queue_head  *head;
 402                 u64                     addr;
 403         };
 404         __poll_t                        events;
 405         bool                            done;
 406         bool                            canceled;
 407         struct wait_queue_entry         wait;
 408 };
 409
 410 struct io_close {
 411         struct file                     *file;
 412         struct file                     *put_file;
 413         int                             fd;
 414 };
 415
 416 struct io_timeout_data {
 417         struct io_kiocb                 *req;
 418         struct hrtimer                  timer;
 419         struct timespec64               ts;
 420         enum hrtimer_mode               mode;
 421 };
 422
 423 struct io_accept {
 424         struct file                     *file;
 425         struct sockaddr __user          *addr;
 426         int __user                      *addr_len;
 427         int                             flags;
 428         unsigned long                   nofile;
 429 };
 430
 431 struct io_sync {
 432         struct file                     *file;
 433         loff_t                          len;
 434         loff_t                          off;
 435         int                             flags;
 436         int                             mode;
 437 };
 438
 439 struct io_cancel {
 440         struct file                     *file;
 441         u64                             addr;
 442 };
 443
 444 struct io_timeout {
 445         struct file                     *file;
 446         u32                             off;
 447         u32                             target_seq;
 448         struct list_head                list;
 449 };
 450
 451 struct io_timeout_rem {
 452         struct file                     *file;
 453         u64                             addr;
 454 };
 455
 456 struct io_rw {
 457         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 458         struct kiocb                    kiocb;
 459         u64                             addr;
 460         u64                             len;
 461 };
 462
 463 struct io_connect {
 464         struct file                     *file;
 465         struct sockaddr __user          *addr;
 466         int                             addr_len;
 467 };
 468
 469 struct io_sr_msg {
 470         struct file                     *file;
 471         union {
 472                 struct user_msghdr __user *umsg;
 473                 void __user             *buf;
 474         };
 475         int                             msg_flags;
 476         int                             bgid;
 477         size_t                          len;
 478         struct io_buffer                *kbuf;
 479 };
 480
 481 struct io_open {
 482         struct file                     *file;
 483         int                             dfd;
 484         bool                            ignore_nonblock;
 485         struct filename                 *filename;
 486         struct open_how                 how;
 487         unsigned long                   nofile;
 488 };
 489
 490 struct io_files_update {
 491         struct file                     *file;
 492         u64                             arg;
 493         u32                             nr_args;
 494         u32                             offset;
 495 };
 496
 497 struct io_fadvise {
 498         struct file                     *file;
 499         u64                             offset;
 500         u32                             len;
 501         u32                             advice;
 502 };
 503
 504 struct io_madvise {
 505         struct file                     *file;
 506         u64                             addr;
 507         u32                             len;
 508         u32                             advice;
 509 };
 510
 511 struct io_epoll {
 512         struct file                     *file;
 513         int                             epfd;
 514         int                             op;
 515         int                             fd;
 516         struct epoll_event              event;
 517 };
 518
 519 struct io_splice {
 520         struct file                     *file_out;
 521         struct file                     *file_in;
 522         loff_t                          off_out;
 523         loff_t                          off_in;
 524         u64                             len;
 525         unsigned int                    flags;
 526 };
 527
 528 struct io_provide_buf {
 529         struct file                     *file;
 530         __u64                           addr;
 531         __u32                           len;
 532         __u32                           bgid;
 533         __u16                           nbufs;
 534         __u16                           bid;
 535 };
 536
 537 struct io_statx {
 538         struct file                     *file;
 539         int                             dfd;
 540         unsigned int                    mask;
 541         unsigned int                    flags;
 542         const char __user               *filename;
 543         struct statx __user             *buffer;
 544 };
 545
 546 struct io_completion {
 547         struct file                     *file;
 548         struct list_head                list;
 549         u32                             cflags;
 550 };
 551
 552 struct io_async_connect {
 553         struct sockaddr_storage         address;
 554 };
 555
 556 struct io_async_msghdr {
 557         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 558         struct iovec                    *iov;
 559         struct sockaddr __user          *uaddr;
 560         struct msghdr                   msg;
 561         struct sockaddr_storage         addr;
 562 };
 563
 564 struct io_async_rw {
 565         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 566         const struct iovec              *free_iovec;
 567         struct iov_iter                 iter;
 568         size_t                          bytes_done;
 569         struct wait_page_queue          wpq;
 570 };
 571
 572 enum {
 573         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 574         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 575         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 576         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 577         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 578         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 579
 580         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 581         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 582         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 583         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 584         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 585         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 586         REQ_F_ISREG_BIT,
 587         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 588         REQ_F_POLLED_BIT,
 589         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 590         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 591         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 592         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 593
 594         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 595         __REQ_F_LAST_BIT,
 596 };
 597
 598 enum {
 599         /* ctx owns file */
 600         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 601         /* drain existing IO first */
 602         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 603         /* linked sqes */
 604         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 605         /* doesn't sever on completion < 0 */
 606         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 607         /* IOSQE_ASYNC */
 608         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 609         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 610         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 611
 612         /* head of a link */
 613         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 614         /* fail rest of links */
 615         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 616         /* on inflight list */
 617         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 618         /* read/write uses file position */
 619         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 620         /* must not punt to workers */
 621         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 622         /* has or had linked timeout */
 623         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 624         /* regular file */
 625         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 626         /* needs cleanup */
 627         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 628         /* already went through poll handler */
 629         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 630         /* buffer already selected */
 631         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 632         /* doesn't need file table for this request */
 633         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 634         /* io_wq_work is initialized */
 635         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 636         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 637         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 638 };
 639
 640 struct async_poll {
 641         struct io_poll_iocb     poll;
 642         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 643 };
 644
 645 /*
 646  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 647  * as the first entry in their struct definition. So you can
 648  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 649  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 650  */
 651 struct io_kiocb {
 652         union {
 653                 struct file             *file;
 654                 struct io_rw            rw;
 655                 struct io_poll_iocb     poll;
 656                 struct io_accept        accept;
 657                 struct io_sync          sync;
 658                 struct io_cancel        cancel;
 659                 struct io_timeout       timeout;
 660                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 661                 struct io_connect       connect;
 662                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 663                 struct io_open          open;
 664                 struct io_close         close;
 665                 struct io_files_update  files_update;
 666                 struct io_fadvise       fadvise;
 667                 struct io_madvise       madvise;
 668                 struct io_epoll         epoll;
 669                 struct io_splice        splice;
 670                 struct io_provide_buf   pbuf;
 671                 struct io_statx         statx;
 672                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 673                 struct io_completion    compl;
 674         };
 675
 676         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 677         void                            *async_data;
 678         u8                              opcode;
 679         /* polled IO has completed */
 680         u8                              iopoll_completed;
 681
 682         u16                             buf_index;
 683         u32                             result;
 684
 685         struct io_ring_ctx              *ctx;
 686         unsigned int                    flags;
 687         refcount_t                      refs;
 688         struct task_struct              *task;
 689         u64                             user_data;
 690
 691         struct list_head                link_list;
 692
 693         /*
 694          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 695          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 696          */
 697         struct list_head                inflight_entry;
 698
 699         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 700         struct callback_head            task_work;
 701         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 702         struct hlist_node               hash_node;
 703         struct async_poll               *apoll;
 704         struct io_wq_work               work;
 705 };
 706
 707 struct io_defer_entry {
 708         struct list_head        list;
 709         struct io_kiocb         *req;
 710         u32                     seq;
 711 };
 712
 713 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 714
 715 struct io_comp_state {
 716         unsigned int            nr;
 717         struct list_head        list;
 718         struct io_ring_ctx      *ctx;
 719 };
 720
 721 struct io_submit_state {
 722         struct blk_plug         plug;
 723
 724         /*
 725          * io_kiocb alloc cache
 726          */
 727         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 728         unsigned int            free_reqs;
 729
 730         /*
 731          * Batch completion logic
 732          */
 733         struct io_comp_state    comp;
 734
 735         /*
 736          * File reference cache
 737          */
 738         struct file             *file;
 739         unsigned int            fd;
 740         unsigned int            has_refs;
 741         unsigned int            ios_left;
 742 };
 743
 744 struct io_op_def {
 745         /* needs req->file assigned */
 746         unsigned                needs_file : 1;
 747         /* don't fail if file grab fails */
 748         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 749         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 750         unsigned                hash_reg_file : 1;
 751         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 752         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 753         /* opcode is not supported by this kernel */
 754         unsigned                not_supported : 1;
 755         /* set if opcode supports polled "wait" */
 756         unsigned                pollin : 1;
 757         unsigned                pollout : 1;
 758         /* op supports buffer selection */
 759         unsigned                buffer_select : 1;
 760         /* must always have async data allocated */
 761         unsigned                needs_async_data : 1;
 762         /* size of async data needed, if any */
 763         unsigned short          async_size;
 764         unsigned                work_flags;
 765 };
 766
 767 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 768         [IORING_OP_NOP] = {},
 769         [IORING_OP_READV] = {
 770                 .needs_file             = 1,
 771                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 772                 .pollin                 = 1,
 773                 .buffer_select          = 1,
 774                 .needs_async_data       = 1,
 775                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 776                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 777         },
 778         [IORING_OP_WRITEV] = {
 779                 .needs_file             = 1,
 780                 .hash_reg_file          = 1,
 781                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 782                 .pollout                = 1,
 783                 .needs_async_data       = 1,
 784                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 785                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 786                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 787         },
 788         [IORING_OP_FSYNC] = {
 789                 .needs_file             = 1,
 790                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 791         },
 792         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 793                 .needs_file             = 1,
 794                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 795                 .pollin                 = 1,
 796                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 797                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 798         },
 799         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 800                 .needs_file             = 1,
 801                 .hash_reg_file          = 1,
 802                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 803                 .pollout                = 1,
 804                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 805                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 806                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 807         },
 808         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 809                 .needs_file             = 1,
 810                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 811         },
 812         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 813         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 814                 .needs_file             = 1,
 815                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 816         },
 817         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 818                 .needs_file             = 1,
 819                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 820                 .pollout                = 1,
 821                 .needs_async_data       = 1,
 822                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 823                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 824                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 825         },
 826         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 827                 .needs_file             = 1,
 828                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 829                 .pollin                 = 1,
 830                 .buffer_select          = 1,
 831                 .needs_async_data       = 1,
 832                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 833                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 834                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 835         },
 836         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 837                 .needs_async_data       = 1,
 838                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 839                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 840         },
 841         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 842         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 843                 .needs_file             = 1,
 844                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 845                 .pollin                 = 1,
 846                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 847         },
 848         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 849         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 850                 .needs_async_data       = 1,
 851                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 852                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 853         },
 854         [IORING_OP_CONNECT] = {
 855                 .needs_file             = 1,
 856                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 857                 .pollout                = 1,
 858                 .needs_async_data       = 1,
 859                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 861         },
 862         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 865         },
 866         [IORING_OP_OPENAT] = {
 867                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 868                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 869         },
 870         [IORING_OP_CLOSE] = {
 871                 .needs_file             = 1,
 872                 .needs_file_no_error    = 1,
 873                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 874         },
 875         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 876                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 877         },
 878         [IORING_OP_STATX] = {
 879                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 880                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 881         },
 882         [IORING_OP_READ] = {
 883                 .needs_file             = 1,
 884                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 885                 .pollin                 = 1,
 886                 .buffer_select          = 1,
 887                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 888                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 889         },
 890         [IORING_OP_WRITE] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .hash_reg_file          = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollout                = 1,
 895                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 897                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 898         },
 899         [IORING_OP_FADVISE] = {
 900                 .needs_file             = 1,
 901                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 902         },
 903         [IORING_OP_MADVISE] = {
 904                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 905         },
 906         [IORING_OP_SEND] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 911         },
 912         [IORING_OP_RECV] = {
 913                 .needs_file             = 1,
 914                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 915                 .pollin                 = 1,
 916                 .buffer_select          = 1,
 917                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 918         },
 919         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 920                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 921                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 922         },
 923         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 924                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 925                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 926         },
 927         [IORING_OP_SPLICE] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .hash_reg_file          = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 932         },
 933         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 934         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 935         [IORING_OP_TEE] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939         },
 940 };
 941
 942 enum io_mem_account {
 943         ACCT_LOCKED,
 944         ACCT_PINNED,
 945 };
 946
 947 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node);
 948 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
 949                         struct io_ring_ctx *ctx);
 950
 951 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 952                              struct io_comp_state *cs);
 953 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 954 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 955 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 956 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 957 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 958 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 959 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 960 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 961                                  struct io_uring_files_update *ip,
 962                                  unsigned nr_args);
 963 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 964 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 965                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 966 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 967 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 968
 969 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 970                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 971                                bool needs_lock);
 972 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 973                              const struct iovec *fast_iov,
 974                              struct iov_iter *iter, bool force);
 975 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req);
 976 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
 977
 978 static struct kmem_cache *req_cachep;
 979
 980 static const struct file_operations io_uring_fops;
 981
 982 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 983 {
 984 #if defined(CONFIG_UNIX)
 985         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 986                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 987
 988                 return ctx->ring_sock->sk;
 989         }
 990 #endif
 991         return NULL;
 992 }
 993 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 994
 995 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 996 {
 997         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
 998                 __io_clean_op(req);
 999 }
1000
1001 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1002                                     struct files_struct *files)
1003 {
1004         if (req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops)
1005                 return true;
1006
1007         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1008                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1009                 req->work.identity->files == files;
1010 }
1011
1012 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1013                           struct task_struct *task,
1014                           struct files_struct *files)
1015 {
1016         struct io_kiocb *link;
1017
1018         if (task && head->task != task) {
1019                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1020                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1021                         return true;
1022                 return false;
1023         }
1024         if (!files)
1025                 return true;
1026         if (__io_match_files(head, files))
1027                 return true;
1028         if (head->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1029                 list_for_each_entry(link, &head->link_list, link_list) {
1030                         if (__io_match_files(link, files))
1031                                 return true;
1032                 }
1033         }
1034         return false;
1035 }
1036
1037
1038 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
1039 {
1040         struct mm_struct *mm = current->mm;
1041
1042         if (mm) {
1043                 kthread_unuse_mm(mm);
1044                 mmput(mm);
1045                 current->mm = NULL;
1046         }
1047 }
1048
1049 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1050 {
1051         struct mm_struct *mm;
1052
1053         if (current->flags & PF_EXITING)
1054                 return -EFAULT;
1055         if (current->mm)
1056                 return 0;
1057
1058         /* Should never happen */
1059         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1060                 return -EFAULT;
1061
1062         task_lock(ctx->sqo_task);
1063         mm = ctx->sqo_task->mm;
1064         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1065                 mm = NULL;
1066         task_unlock(ctx->sqo_task);
1067
1068         if (mm) {
1069                 kthread_use_mm(mm);
1070                 return 0;
1071         }
1072
1073         return -EFAULT;
1074 }
1075
1076 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1077                                    struct io_kiocb *req)
1078 {
1079         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1080                 return 0;
1081         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1082 }
1083
1084 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1085                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1086
1087 {
1088 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1089         /* puts the old one when swapping */
1090         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1091                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1092                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1093         }
1094 #endif
1095 }
1096
1097 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1098 {
1099 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1100         kthread_associate_blkcg(NULL);
1101 #endif
1102 }
1103
1104 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1105 {
1106         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1107                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1108 }
1109
1110 /*
1111  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1112  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1113  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1114  */
1115 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1116 {
1117         id->files = current->files;
1118         id->mm = current->mm;
1119 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1120         rcu_read_lock();
1121         id->blkcg_css = blkcg_css();
1122         rcu_read_unlock();
1123 #endif
1124         id->creds = current_cred();
1125         id->nsproxy = current->nsproxy;
1126         id->fs = current->fs;
1127         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1128 #ifdef CONFIG_AUDIT
1129         id->loginuid = current->loginuid;
1130         id->sessionid = current->sessionid;
1131 #endif
1132         refcount_set(&id->count, 1);
1133 }
1134
1135 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1136 {
1137         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1138         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1143  * touch any members of io_wq_work.
1144  */
1145 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1146 {
1147         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1148
1149         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1150                 return;
1151
1152         __io_req_init_async(req);
1153
1154         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1155         req->work.identity = tctx->identity;
1156         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1157                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1158 }
1159
1160 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1161 {
1162         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1163 }
1164
1165 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1166 {
1167         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1168
1169         complete(&ctx->ref_comp);
1170 }
1171
1172 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1173 {
1174         return !req->timeout.off;
1175 }
1176
1177 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1178 {
1179         struct io_ring_ctx *ctx;
1180         int hash_bits;
1181
1182         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1183         if (!ctx)
1184                 return NULL;
1185
1186         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1187         if (!ctx->fallback_req)
1188                 goto err;
1189
1190         /*
1191          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1192          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1193          */
1194         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1195         hash_bits -= 5;
1196         if (hash_bits <= 0)
1197                 hash_bits = 1;
1198         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1199         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1200                                         GFP_KERNEL);
1201         if (!ctx->cancel_hash)
1202                 goto err;
1203         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1204
1205         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1206                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1207                 goto err;
1208
1209         ctx->flags = p->flags;
1210         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1211         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1212         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1213         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1214         init_completion(&ctx->ref_comp);
1215         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1216         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1217         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1218         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1219         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1220         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1221         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1222         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1223         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1224         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1225         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1226         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1227         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1228         return ctx;
1229 err:
1230         if (ctx->fallback_req)
1231                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1232         kfree(ctx->cancel_hash);
1233         kfree(ctx);
1234         return NULL;
1235 }
1236
1237 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1238 {
1239         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1240                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1241
1242                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1243                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1244         }
1245
1246         return false;
1247 }
1248
1249 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1250 {
1251         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1252
1253         /* order cqe stores with ring update */
1254         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1255 }
1256
1257 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1258 {
1259         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1260                 return;
1261         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1262                 kfree(req->work.identity);
1263 }
1264
1265 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1266 {
1267         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1268                 return;
1269
1270         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1271
1272         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1273                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1274                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1275         }
1276 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1277         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1278                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1279                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1280         }
1281 #endif
1282         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1283                 put_cred(req->work.identity->creds);
1284                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1285         }
1286         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1287                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1288
1289                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1290                 if (--fs->users)
1291                         fs = NULL;
1292                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1293                 if (fs)
1294                         free_fs_struct(fs);
1295                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1296         }
1297         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1298                 io_req_drop_files(req);
1299
1300         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1305  * the current context.
1306  */
1307 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1308 {
1309         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1310         const struct cred *creds = NULL;
1311         struct io_identity *id;
1312
1313         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1314                 creds = req->work.identity->creds;
1315
1316         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1317         if (unlikely(!id)) {
1318                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1319                 return false;
1320         }
1321
1322         /*
1323          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1324          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1325          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1326          * that one separately.
1327          */
1328         io_init_identity(id);
1329         if (creds)
1330                 id->creds = creds;
1331
1332         /* add one for this request */
1333         refcount_inc(&id->count);
1334
1335         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1336         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1337             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1338                 kfree(tctx->identity);
1339         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1340             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1341                 kfree(req->work.identity);
1342
1343         req->work.identity = id;
1344         tctx->identity = id;
1345         return true;
1346 }
1347
1348 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1349 {
1350         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1351         struct io_identity *id = req->work.identity;
1352         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1353
1354         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1355                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1356                         return false;
1357                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1358         }
1359 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1360         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1361             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1362                 rcu_read_lock();
1363                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1364                         rcu_read_unlock();
1365                         return false;
1366                 }
1367                 /*
1368                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1369                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1370                  */
1371                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1372                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1373                 rcu_read_unlock();
1374         }
1375 #endif
1376         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1377                 if (id->creds != current_cred())
1378                         return false;
1379                 get_cred(id->creds);
1380                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1381         }
1382 #ifdef CONFIG_AUDIT
1383         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1384             current->sessionid != id->sessionid)
1385                 return false;
1386 #endif
1387         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1388             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1389                 if (current->fs != id->fs)
1390                         return false;
1391                 spin_lock(&id->fs->lock);
1392                 if (!id->fs->in_exec) {
1393                         id->fs->users++;
1394                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1395                 } else {
1396                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1397                 }
1398                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1399         }
1400         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1401             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1402             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1403                 if (id->files != current->files ||
1404                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1405                         return false;
1406                 atomic_inc(&id->files->count);
1407                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1408
1409                 if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1410                         req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1411
1412                         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1413                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1414                         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1415                 }
1416                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1417         }
1418         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1419             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1420                 if (id->mm != current->mm)
1421                         return false;
1422                 mmgrab(id->mm);
1423                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1424         }
1425
1426         return true;
1427 }
1428
1429 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1430 {
1431         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1432         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1433         struct io_identity *id;
1434
1435         io_req_init_async(req);
1436         id = req->work.identity;
1437
1438         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1439                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1440
1441         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1442                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1443                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1444         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1445                 if (def->unbound_nonreg_file)
1446                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1447         }
1448
1449         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1450         if (io_grab_identity(req))
1451                 return;
1452
1453         if (!io_identity_cow(req))
1454                 return;
1455
1456         /* can't fail at this point */
1457         if (!io_grab_identity(req))
1458                 WARN_ON(1);
1459 }
1460
1461 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1462 {
1463         struct io_kiocb *cur;
1464
1465         io_prep_async_work(req);
1466         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1467                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1468                         io_prep_async_work(cur);
1469 }
1470
1471 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1472 {
1473         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1474         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1475
1476         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1477                                         &req->work, req->flags);
1478         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1479         return link;
1480 }
1481
1482 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1483 {
1484         struct io_kiocb *link;
1485
1486         /* init ->work of the whole link before punting */
1487         io_prep_async_link(req);
1488         link = __io_queue_async_work(req);
1489
1490         if (link)
1491                 io_queue_linked_timeout(link);
1492 }
1493
1494 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1495 {
1496         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1497         int ret;
1498
1499         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1500         if (ret != -1) {
1501                 if (status)
1502                         req_set_fail_links(req);
1503                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1504                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1505                 list_del_init(&req->timeout.list);
1506                 io_cqring_fill_event(req, status);
1507                 io_put_req_deferred(req, 1);
1508         }
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1513  */
1514 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1515                              struct files_struct *files)
1516 {
1517         struct io_kiocb *req, *tmp;
1518         int canceled = 0;
1519
1520         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1521         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1522                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1523                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
1524                         canceled++;
1525                 }
1526         }
1527         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1528         return canceled != 0;
1529 }
1530
1531 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1532 {
1533         do {
1534                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1535                                                 struct io_defer_entry, list);
1536
1537                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1538                         break;
1539                 list_del_init(&de->list);
1540                 io_req_task_queue(de->req);
1541                 kfree(de);
1542         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1543 }
1544
1545 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1546 {
1547         u32 seq;
1548
1549         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1550                 return;
1551
1552         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1553
1554         do {
1555                 u32 events_needed, events_got;
1556                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1557                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1558
1559                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1560                         break;
1561
1562                 /*
1563                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1564                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1565                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1566                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1567                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1568                  */
1569                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1570                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1571                 if (events_got < events_needed)
1572                         break;
1573
1574                 list_del_init(&req->timeout.list);
1575                 io_kill_timeout(req, 0);
1576         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1577
1578         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1579 }
1580
1581 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1582 {
1583         io_flush_timeouts(ctx);
1584         __io_commit_cqring(ctx);
1585
1586         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1587                 __io_queue_deferred(ctx);
1588 }
1589
1590 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1591 {
1592         struct io_rings *r = ctx->rings;
1593
1594         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1595 }
1596
1597 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1598 {
1599         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1600         unsigned tail;
1601
1602         tail = ctx->cached_cq_tail;
1603         /*
1604          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1605          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1606          * fill the cq entry
1607          */
1608         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1609                 return NULL;
1610
1611         ctx->cached_cq_tail++;
1612         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1613 }
1614
1615 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1616 {
1617         if (!ctx->cq_ev_fd)
1618                 return false;
1619         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1620                 return false;
1621         if (!ctx->eventfd_async)
1622                 return true;
1623         return io_wq_current_is_worker();
1624 }
1625
1626 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1627 {
1628         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1629                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1630                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1631         }
1632         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1633                 wake_up(&ctx->wait);
1634         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1635                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1636         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1637                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1638 }
1639
1640 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1641 {
1642         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1643                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1644                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1645                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1646         }
1647 }
1648
1649 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1650 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1651                                        struct task_struct *tsk,
1652                                        struct files_struct *files)
1653 {
1654         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1655         struct io_kiocb *req, *tmp;
1656         struct io_uring_cqe *cqe;
1657         unsigned long flags;
1658         LIST_HEAD(list);
1659
1660         if (!force) {
1661                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1662                     rings->cq_ring_entries))
1663                         return false;
1664         }
1665
1666         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1667
1668         cqe = NULL;
1669         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1670                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1671                         continue;
1672
1673                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1674                 if (!cqe && !force)
1675                         break;
1676
1677                 list_move(&req->compl.list, &list);
1678                 if (cqe) {
1679                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1680                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1681                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1682                 } else {
1683                         ctx->cached_cq_overflow++;
1684                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1685                                    ctx->cached_cq_overflow);
1686                 }
1687         }
1688
1689         io_commit_cqring(ctx);
1690         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1691
1692         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1693         io_cqring_ev_posted(ctx);
1694
1695         while (!list_empty(&list)) {
1696                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1697                 list_del(&req->compl.list);
1698                 io_put_req(req);
1699         }
1700
1701         return cqe != NULL;
1702 }
1703
1704 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1705                                      struct task_struct *tsk,
1706                                      struct files_struct *files)
1707 {
1708         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1709                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1710                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1711                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1712                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1713                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1714                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1715         }
1716 }
1717
1718 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1719                                    unsigned int cflags)
1720 {
1721         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1722         struct io_uring_cqe *cqe;
1723
1724         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1725
1726         /*
1727          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1728          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1729          * the ring.
1730          */
1731         cqe = io_get_cqring(ctx);
1732         if (likely(cqe)) {
1733                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1734                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1735                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1736         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1737                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1738                 /*
1739                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1740                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1741                  * to drop it on the floor.
1742                  */
1743                 ctx->cached_cq_overflow++;
1744                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1745         } else {
1746                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1747                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1748                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1749                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1750                 }
1751                 io_clean_op(req);
1752                 req->result = res;
1753                 req->compl.cflags = cflags;
1754                 refcount_inc(&req->refs);
1755                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1756         }
1757 }
1758
1759 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1760 {
1761         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1762 }
1763
1764 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1765 {
1766         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1767         unsigned long flags;
1768
1769         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1770         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1771         io_commit_cqring(ctx);
1772         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1773
1774         io_cqring_ev_posted(ctx);
1775 }
1776
1777 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1778 {
1779         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1780
1781         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1782         while (!list_empty(&cs->list)) {
1783                 struct io_kiocb *req;
1784
1785                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1786                 list_del(&req->compl.list);
1787                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1788
1789                 /*
1790                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1791                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1792                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1793                  */
1794                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1795                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1796                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1797                         io_put_req(req);
1798                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1799                 } else {
1800                         io_put_req(req);
1801                 }
1802         }
1803         io_commit_cqring(ctx);
1804         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1805
1806         io_cqring_ev_posted(ctx);
1807         cs->nr = 0;
1808 }
1809
1810 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1811                               struct io_comp_state *cs)
1812 {
1813         if (!cs) {
1814                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1815                 io_put_req(req);
1816         } else {
1817                 io_clean_op(req);
1818                 req->result = res;
1819                 req->compl.cflags = cflags;
1820                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1821                 if (++cs->nr >= 32)
1822                         io_submit_flush_completions(cs);
1823         }
1824 }
1825
1826 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1827 {
1828         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1829 }
1830
1831 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1832 {
1833         return req == (struct io_kiocb *)
1834                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1835 }
1836
1837 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1838 {
1839         struct io_kiocb *req;
1840
1841         req = ctx->fallback_req;
1842         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1843                 return req;
1844
1845         return NULL;
1846 }
1847
1848 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1849                                      struct io_submit_state *state)
1850 {
1851         if (!state->free_reqs) {
1852                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1853                 size_t sz;
1854                 int ret;
1855
1856                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1857                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1858
1859                 /*
1860                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1861                  * retry single alloc to be on the safe side.
1862                  */
1863                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1864                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1865                         if (!state->reqs[0])
1866                                 goto fallback;
1867                         ret = 1;
1868                 }
1869                 state->free_reqs = ret;
1870         }
1871
1872         state->free_reqs--;
1873         return state->reqs[state->free_reqs];
1874 fallback:
1875         return io_get_fallback_req(ctx);
1876 }
1877
1878 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1879                           bool fixed)
1880 {
1881         if (fixed)
1882                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1883         else
1884                 fput(file);
1885 }
1886
1887 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1888 {
1889         io_clean_op(req);
1890
1891         if (req->async_data)
1892                 kfree(req->async_data);
1893         if (req->file)
1894                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1895
1896         io_req_clean_work(req);
1897 }
1898
1899 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1900 {
1901         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1903
1904         io_dismantle_req(req);
1905
1906         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1907         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1908                 wake_up(&tctx->wait);
1909         put_task_struct(req->task);
1910
1911         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1912                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1913         else
1914                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1915         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1916 }
1917
1918 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1919 {
1920         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1921         struct io_kiocb *link;
1922         bool cancelled = false;
1923         unsigned long flags;
1924
1925         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1926         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1927                                         link_list);
1928         /*
1929          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1930          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1931          */
1932         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1933                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1934                 int ret;
1935
1936                 list_del_init(&link->link_list);
1937                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1938                 if (ret != -1) {
1939                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1940                         io_commit_cqring(ctx);
1941                         cancelled = true;
1942                 }
1943         }
1944         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1945         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1946
1947         if (cancelled) {
1948                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1949                 io_put_req(link);
1950         }
1951 }
1952
1953 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1954 {
1955         struct io_kiocb *nxt;
1956
1957         /*
1958          * The list should never be empty when we are called here. But could
1959          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1960          * safe side.
1961          */
1962         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1963                 return NULL;
1964
1965         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1966         list_del_init(&req->link_list);
1967         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1968                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1969         return nxt;
1970 }
1971
1972 /*
1973  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1974  */
1975 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1976 {
1977         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1978         unsigned long flags;
1979
1980         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1981         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1982                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1983                                                 struct io_kiocb, link_list);
1984
1985                 list_del_init(&link->link_list);
1986                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1987
1988                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1989
1990                 /*
1991                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1992                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1993                  * work.fs->lock.
1994                  */
1995                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1996                         io_put_req_deferred(link, 2);
1997                 else
1998                         io_double_put_req(link);
1999         }
2000
2001         io_commit_cqring(ctx);
2002         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2003
2004         io_cqring_ev_posted(ctx);
2005 }
2006
2007 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2008 {
2009         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
2010         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2011                 io_kill_linked_timeout(req);
2012
2013         /*
2014          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2015          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2016          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2017          * of the chain.
2018          */
2019         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
2020                 return io_req_link_next(req);
2021         io_fail_links(req);
2022         return NULL;
2023 }
2024
2025 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2026 {
2027         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
2028                 return NULL;
2029         return __io_req_find_next(req);
2030 }
2031
2032 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
2033 {
2034         struct task_struct *tsk = req->task;
2035         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2036         enum task_work_notify_mode notify;
2037         int ret;
2038
2039         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2040                 return -ESRCH;
2041
2042         /*
2043          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2044          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2045          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2046          * will do the job.
2047          */
2048         notify = TWA_NONE;
2049         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2050                 notify = TWA_SIGNAL;
2051
2052         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2053         if (!ret)
2054                 wake_up_process(tsk);
2055
2056         return ret;
2057 }
2058
2059 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2060 {
2061         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2062
2063         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2064         io_cqring_fill_event(req, error);
2065         io_commit_cqring(ctx);
2066         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2067
2068         io_cqring_ev_posted(ctx);
2069         req_set_fail_links(req);
2070         io_double_put_req(req);
2071 }
2072
2073 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2074 {
2075         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2076         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2077
2078         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2079         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2080         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2081         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2082 }
2083
2084 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2085 {
2086         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2087
2088         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2089         if (!ctx->sqo_dead && !__io_sq_thread_acquire_mm(ctx))
2090                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2091         else
2092                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2093         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2094
2095         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2096                 io_sq_thread_drop_mm();
2097 }
2098
2099 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2100 {
2101         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2102         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2103
2104         __io_req_task_submit(req);
2105         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2106 }
2107
2108 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2109 {
2110         int ret;
2111
2112         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2113         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2114
2115         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2116         if (unlikely(ret)) {
2117                 struct task_struct *tsk;
2118
2119                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2120                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2121                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2122                 wake_up_process(tsk);
2123         }
2124 }
2125
2126 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2127 {
2128         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2129
2130         if (nxt)
2131                 io_req_task_queue(nxt);
2132 }
2133
2134 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2135 {
2136         io_queue_next(req);
2137         __io_free_req(req);
2138 }
2139
2140 struct req_batch {
2141         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2142         int to_free;
2143
2144         struct task_struct      *task;
2145         int                     task_refs;
2146 };
2147
2148 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2149 {
2150         rb->to_free = 0;
2151         rb->task_refs = 0;
2152         rb->task = NULL;
2153 }
2154
2155 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2156                                       struct req_batch *rb)
2157 {
2158         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2159         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2160         rb->to_free = 0;
2161 }
2162
2163 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2164                                      struct req_batch *rb)
2165 {
2166         if (rb->to_free)
2167                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2168         if (rb->task) {
2169                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2170
2171                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2172                 if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2173                         wake_up(&tctx->wait);
2174                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2175                 rb->task = NULL;
2176         }
2177 }
2178
2179 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2180 {
2181         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2182                 io_free_req(req);
2183                 return;
2184         }
2185         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2186                 io_queue_next(req);
2187
2188         if (req->task != rb->task) {
2189                 if (rb->task) {
2190                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2191
2192                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2193                         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2194                                 wake_up(&tctx->wait);
2195                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2196                 }
2197                 rb->task = req->task;
2198                 rb->task_refs = 0;
2199         }
2200         rb->task_refs++;
2201
2202         io_dismantle_req(req);
2203         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2204         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2205                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2206 }
2207
2208 /*
2209  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2210  * was the last reference to this request.
2211  */
2212 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2213 {
2214         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2215
2216         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2217                 nxt = io_req_find_next(req);
2218                 __io_free_req(req);
2219         }
2220         return nxt;
2221 }
2222
2223 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2224 {
2225         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2226                 io_free_req(req);
2227 }
2228
2229 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2230 {
2231         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2232
2233         io_free_req(req);
2234 }
2235
2236 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2237 {
2238         int ret;
2239
2240         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2241         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2242         if (unlikely(ret)) {
2243                 struct task_struct *tsk;
2244
2245                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2246                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2247                 wake_up_process(tsk);
2248         }
2249 }
2250
2251 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2252 {
2253         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2254                 io_free_req_deferred(req);
2255 }
2256
2257 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2258 {
2259         struct io_kiocb *nxt;
2260
2261         /*
2262          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2263          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2264          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2265          */
2266         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2267                 return NULL;
2268
2269         nxt = io_req_find_next(req);
2270         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2271 }
2272
2273 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2274 {
2275         /* drop both submit and complete references */
2276         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2277                 io_free_req(req);
2278 }
2279
2280 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2281 {
2282         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2283
2284         /* See comment at the top of this file */
2285         smp_rmb();
2286         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2287 }
2288
2289 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2290 {
2291         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2292
2293         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2294         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2295 }
2296
2297 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2298 {
2299         unsigned int cflags;
2300
2301         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2302         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2303         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2304         kfree(kbuf);
2305         return cflags;
2306 }
2307
2308 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2309 {
2310         struct io_buffer *kbuf;
2311
2312         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2313         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2314 }
2315
2316 static inline bool io_run_task_work(void)
2317 {
2318         /*
2319          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2320          * not add work to such a task.
2321          */
2322         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2323                 return false;
2324         if (current->task_works) {
2325                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2326                 task_work_run();
2327                 return true;
2328         }
2329
2330         return false;
2331 }
2332
2333 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2334 {
2335         struct io_kiocb *req;
2336
2337         do {
2338                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2339                 list_del(&req->inflight_entry);
2340                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2341         } while (!list_empty(again));
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Find and free completed poll iocbs
2346  */
2347 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2348                                struct list_head *done)
2349 {
2350         struct req_batch rb;
2351         struct io_kiocb *req;
2352         LIST_HEAD(again);
2353
2354         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2355         smp_rmb();
2356
2357         io_init_req_batch(&rb);
2358         while (!list_empty(done)) {
2359                 int cflags = 0;
2360
2361                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2362                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2363                         req->result = 0;
2364                         req->iopoll_completed = 0;
2365                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2366                         continue;
2367                 }
2368                 list_del(&req->inflight_entry);
2369
2370                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2371                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2372
2373                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2374                 (*nr_events)++;
2375
2376                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2377                         io_req_free_batch(&rb, req);
2378         }
2379
2380         io_commit_cqring(ctx);
2381         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2382                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2383         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2384
2385         if (!list_empty(&again))
2386                 io_iopoll_queue(&again);
2387 }
2388
2389 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2390                         long min)
2391 {
2392         struct io_kiocb *req, *tmp;
2393         LIST_HEAD(done);
2394         bool spin;
2395         int ret;
2396
2397         /*
2398          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2399          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2400          */
2401         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2402
2403         ret = 0;
2404         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2405                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2406
2407                 /*
2408                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2409                  * If we find a request that requires polling, break out
2410                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2411                  */
2412                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2413                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2414                         continue;
2415                 }
2416                 if (!list_empty(&done))
2417                         break;
2418
2419                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2420                 if (ret < 0)
2421                         break;
2422
2423                 /* iopoll may have completed current req */
2424                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2425                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2426
2427                 if (ret && spin)
2428                         spin = false;
2429                 ret = 0;
2430         }
2431
2432         if (!list_empty(&done))
2433                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2434
2435         return ret;
2436 }
2437
2438 /*
2439  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2440  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2441  * as a non-spinning completion check.
2442  */
2443 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2444                                 long min)
2445 {
2446         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2447                 int ret;
2448
2449                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2450                 if (ret < 0)
2451                         return ret;
2452                 if (*nr_events >= min)
2453                         return 0;
2454         }
2455
2456         return 1;
2457 }
2458
2459 /*
2460  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2461  * find and complete them.
2462  */
2463 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2464 {
2465         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2466                 return;
2467
2468         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2469         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2470                 unsigned int nr_events = 0;
2471
2472                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2473
2474                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2475                 if (nr_events == 0)
2476                         break;
2477                 /*
2478                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2479                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2480                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2481                  */
2482                 if (need_resched()) {
2483                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2484                         cond_resched();
2485                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2486                 }
2487         }
2488         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2489 }
2490
2491 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2492 {
2493         unsigned int nr_events = 0;
2494         int iters = 0, ret = 0;
2495
2496         /*
2497          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2498          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2499          * that got punted to a workqueue.
2500          */
2501         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2502         do {
2503                 /*
2504                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2505                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2506                  * already triggered a CQE (eg in error).
2507                  */
2508                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2509                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2510                 if (io_cqring_events(ctx))
2511                         break;
2512
2513                 /*
2514                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2515                  * application entering polling for a command before it gets
2516                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2517                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2518                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2519                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2520                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2521                  * very same mutex.
2522                  */
2523                 if (!(++iters & 7)) {
2524                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2525                         io_run_task_work();
2526                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2527                 }
2528
2529                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2530                 if (ret <= 0)
2531                         break;
2532                 ret = 0;
2533         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2534
2535         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2536         return ret;
2537 }
2538
2539 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2540 {
2541         /*
2542          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2543          * thread.
2544          */
2545         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2546                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2547
2548                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2549         }
2550         file_end_write(req->file);
2551 }
2552
2553 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2554                                   struct io_comp_state *cs)
2555 {
2556         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2557         int cflags = 0;
2558
2559         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2560                 kiocb_end_write(req);
2561
2562         if (res != req->result)
2563                 req_set_fail_links(req);
2564         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2565                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2566         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2567 }
2568
2569 #ifdef CONFIG_BLOCK
2570 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2571 {
2572         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2573         ssize_t ret = -ECANCELED;
2574         struct iov_iter iter;
2575         int rw;
2576
2577         if (error) {
2578                 ret = error;
2579                 goto end_req;
2580         }
2581
2582         switch (req->opcode) {
2583         case IORING_OP_READV:
2584         case IORING_OP_READ_FIXED:
2585         case IORING_OP_READ:
2586                 rw = READ;
2587                 break;
2588         case IORING_OP_WRITEV:
2589         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2590         case IORING_OP_WRITE:
2591                 rw = WRITE;
2592                 break;
2593         default:
2594                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2595                                 req->opcode);
2596                 goto end_req;
2597         }
2598
2599         if (!req->async_data) {
2600                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2601                 if (ret < 0)
2602                         goto end_req;
2603                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2604                 if (!ret)
2605                         return true;
2606                 kfree(iovec);
2607         } else {
2608                 return true;
2609         }
2610 end_req:
2611         req_set_fail_links(req);
2612         return false;
2613 }
2614 #endif
2615
2616 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2617 {
2618 #ifdef CONFIG_BLOCK
2619         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2620         int ret;
2621
2622         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2623                 return false;
2624         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2625                 return false;
2626         /*
2627          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2628          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2629          * -EAGAIN.
2630          */
2631         if (percpu_ref_is_dying(&req->ctx->refs))
2632                 return false;
2633
2634         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2635
2636         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2637                 refcount_inc(&req->refs);
2638                 io_queue_async_work(req);
2639                 return true;
2640         }
2641
2642 #endif
2643         return false;
2644 }
2645
2646 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2647                              struct io_comp_state *cs)
2648 {
2649         if (!io_rw_reissue(req, res))
2650                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2651 }
2652
2653 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2654 {
2655         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2656
2657         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2658 }
2659
2660 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2661 {
2662         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2663
2664         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2665                 kiocb_end_write(req);
2666
2667         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2668                 req_set_fail_links(req);
2669
2670         WRITE_ONCE(req->result, res);
2671         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2672         smp_wmb();
2673         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2674 }
2675
2676 /*
2677  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2678  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2679  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2680  * accessing the kiocb cookie.
2681  */
2682 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2683 {
2684         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2685
2686         /*
2687          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2688          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2689          * different devices.
2690          */
2691         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2692                 ctx->poll_multi_file = false;
2693         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2694                 struct io_kiocb *list_req;
2695
2696                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2697                                                 inflight_entry);
2698                 if (list_req->file != req->file)
2699                         ctx->poll_multi_file = true;
2700         }
2701
2702         /*
2703          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2704          * it to the front so we find it first.
2705          */
2706         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2707                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2708         else
2709                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2710
2711         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2712             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2713                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2714 }
2715
2716 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2717 {
2718         if (state->has_refs)
2719                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2720         state->file = NULL;
2721 }
2722
2723 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2724 {
2725         if (state->file)
2726                 __io_state_file_put(state);
2727 }
2728
2729 /*
2730  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2731  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2732  * has more than one submission.
2733  */
2734 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2735 {
2736         if (!state)
2737                 return fget(fd);
2738
2739         if (state->file) {
2740                 if (state->fd == fd) {
2741                         state->has_refs--;
2742                         return state->file;
2743                 }
2744                 __io_state_file_put(state);
2745         }
2746         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2747         if (!state->file)
2748                 return NULL;
2749
2750         state->fd = fd;
2751         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2752         return state->file;
2753 }
2754
2755 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2756 {
2757 #ifdef CONFIG_BLOCK
2758         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2759 #else
2760         return true;
2761 #endif
2762 }
2763
2764 /*
2765  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2766  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2767  * inline.
2768  */
2769 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2770 {
2771         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2772
2773         if (S_ISBLK(mode)) {
2774                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2775                         return true;
2776                 return false;
2777         }
2778         if (S_ISSOCK(mode))
2779                 return true;
2780         if (S_ISREG(mode)) {
2781                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2782                     file->f_op != &io_uring_fops)
2783                         return true;
2784                 return false;
2785         }
2786
2787         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2788         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2789                 return true;
2790
2791         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2792                 return false;
2793
2794         if (rw == READ)
2795                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2796
2797         return file->f_op->write_iter != NULL;
2798 }
2799
2800 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2801 {
2802         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2803         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2804         unsigned ioprio;
2805         int ret;
2806
2807         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2808                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2809
2810         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2811         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2812                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2813                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2814         }
2815         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2816         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2817         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2818         if (unlikely(ret))
2819                 return ret;
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         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2832         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2833                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2834
2835         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2836                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2837                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2838                         return -EOPNOTSUPP;
2839
2840                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2841                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2842                 req->iopoll_completed = 0;
2843         } else {
2844                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2845                         return -EINVAL;
2846                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2847         }
2848
2849         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2850         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2851         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2852         return 0;
2853 }
2854
2855 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2856 {
2857         switch (ret) {
2858         case -EIOCBQUEUED:
2859                 break;
2860         case -ERESTARTSYS:
2861         case -ERESTARTNOINTR:
2862         case -ERESTARTNOHAND:
2863         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2864                 /*
2865                  * We can't just restart the syscall, since previously
2866                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2867                  * IO with EINTR.
2868                  */
2869                 ret = -EINTR;
2870                 fallthrough;
2871         default:
2872                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2873         }
2874 }
2875
2876 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2877                        struct io_comp_state *cs)
2878 {
2879         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2880         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2881
2882         /* add previously done IO, if any */
2883         if (io && io->bytes_done > 0) {
2884                 if (ret < 0)
2885                         ret = io->bytes_done;
2886                 else
2887                         ret += io->bytes_done;
2888         }
2889
2890         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2891                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2892         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2893                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2894         else
2895                 io_rw_done(kiocb, ret);
2896 }
2897
2898 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2899                                struct iov_iter *iter)
2900 {
2901         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2902         size_t len = req->rw.len;
2903         struct io_mapped_ubuf *imu;
2904         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2905         size_t offset;
2906         u64 buf_addr;
2907
2908         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2909                 return -EFAULT;
2910         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2911         imu = &ctx->user_bufs[index];
2912         buf_addr = req->rw.addr;
2913
2914         /* overflow */
2915         if (buf_addr + len < buf_addr)
2916                 return -EFAULT;
2917         /* not inside the mapped region */
2918         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2919                 return -EFAULT;
2920
2921         /*
2922          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2923          * and advance us to the beginning.
2924          */
2925         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2926         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2927
2928         if (offset) {
2929                 /*
2930                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2931                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2932                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2933                  * we know that:
2934                  *
2935                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2936                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2937                  *    first and last bvec
2938                  *
2939                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2940                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2941                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2942                  * since we can just skip the first segment, which may not
2943                  * be PAGE_SIZE aligned.
2944                  */
2945                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2946
2947                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2948                         iov_iter_advance(iter, offset);
2949                 } else {
2950                         unsigned long seg_skip;
2951
2952                         /* skip first vec */
2953                         offset -= bvec->bv_len;
2954                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2955
2956                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2957                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2958                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2959                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2960                 }
2961         }
2962
2963         return len;
2964 }
2965
2966 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2967 {
2968         if (needs_lock)
2969                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2970 }
2971
2972 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2973 {
2974         /*
2975          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2976          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2977          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2978          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2979          */
2980         if (needs_lock)
2981                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2982 }
2983
2984 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2985                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2986                                           bool needs_lock)
2987 {
2988         struct io_buffer *head;
2989
2990         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2991                 return kbuf;
2992
2993         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2994
2995         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2996
2997         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2998         if (head) {
2999                 if (!list_empty(&head->list)) {
3000                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3001                                                         list);
3002                         list_del(&kbuf->list);
3003                 } else {
3004                         kbuf = head;
3005                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3006                 }
3007                 if (*len > kbuf->len)
3008                         *len = kbuf->len;
3009         } else {
3010                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3011         }
3012
3013         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3014
3015         return kbuf;
3016 }
3017
3018 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3019                                         bool needs_lock)
3020 {
3021         struct io_buffer *kbuf;
3022         u16 bgid;
3023
3024         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3025         bgid = req->buf_index;
3026         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3027         if (IS_ERR(kbuf))
3028                 return kbuf;
3029         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3030         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3031         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3032 }
3033
3034 #ifdef CONFIG_COMPAT
3035 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3036                                 bool needs_lock)
3037 {
3038         struct compat_iovec __user *uiov;
3039         compat_ssize_t clen;
3040         void __user *buf;
3041         ssize_t len;
3042
3043         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3044         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3045                 return -EFAULT;
3046         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3047                 return -EFAULT;
3048         if (clen < 0)
3049                 return -EINVAL;
3050
3051         len = clen;
3052         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3053         if (IS_ERR(buf))
3054                 return PTR_ERR(buf);
3055         iov[0].iov_base = buf;
3056         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3057         return 0;
3058 }
3059 #endif
3060
3061 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3062                                       bool needs_lock)
3063 {
3064         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3065         void __user *buf;
3066         ssize_t len;
3067
3068         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3069                 return -EFAULT;
3070
3071         len = iov[0].iov_len;
3072         if (len < 0)
3073                 return -EINVAL;
3074         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3075         if (IS_ERR(buf))
3076                 return PTR_ERR(buf);
3077         iov[0].iov_base = buf;
3078         iov[0].iov_len = len;
3079         return 0;
3080 }
3081
3082 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3083                                     bool needs_lock)
3084 {
3085         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3086                 struct io_buffer *kbuf;
3087
3088                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3089                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3090                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3091                 return 0;
3092         }
3093         if (req->rw.len != 1)
3094                 return -EINVAL;
3095
3096 #ifdef CONFIG_COMPAT
3097         if (req->ctx->compat)
3098                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3099 #endif
3100
3101         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3102 }
3103
3104 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3105                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3106                                  bool needs_lock)
3107 {
3108         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3109         size_t sqe_len = req->rw.len;
3110         ssize_t ret;
3111         u8 opcode;
3112
3113         opcode = req->opcode;
3114         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3115                 *iovec = NULL;
3116                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3117         }
3118
3119         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3120         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3121                 return -EINVAL;
3122
3123         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3124                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3125                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3126                         if (IS_ERR(buf))
3127                                 return PTR_ERR(buf);
3128                         req->rw.len = sqe_len;
3129                 }
3130
3131                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3132                 *iovec = NULL;
3133                 return ret;
3134         }
3135
3136         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3137                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3138                 if (!ret) {
3139                         ret = (*iovec)->iov_len;
3140                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3141                 }
3142                 *iovec = NULL;
3143                 return ret;
3144         }
3145
3146         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3147                               req->ctx->compat);
3148 }
3149
3150 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3151                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3152                                bool needs_lock)
3153 {
3154         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3155
3156         if (!iorw)
3157                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3158         *iovec = NULL;
3159         return 0;
3160 }
3161
3162 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3163 {
3164         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3165 }
3166
3167 /*
3168  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3169  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3170  */
3171 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3172 {
3173         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3174         struct file *file = req->file;
3175         ssize_t ret = 0;
3176
3177         /*
3178          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3179          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3180          * the kiocb to be handled from an async context.
3181          */
3182         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3183                 return -EOPNOTSUPP;
3184         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3185                 return -EAGAIN;
3186
3187         while (iov_iter_count(iter)) {
3188                 struct iovec iovec;
3189                 ssize_t nr;
3190
3191                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3192                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3193                 } else {
3194                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3195                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3196                 }
3197
3198                 if (rw == READ) {
3199                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3200                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3201                 } else {
3202                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3203                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3204                 }
3205
3206                 if (nr < 0) {
3207                         if (!ret)
3208                                 ret = nr;
3209                         break;
3210                 }
3211                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3212                         iov_iter_advance(iter, nr);
3213                 } else {
3214                         req->rw.len -= nr;
3215                         req->rw.addr += nr;
3216                 }
3217                 ret += nr;
3218                 if (nr != iovec.iov_len)
3219                         break;
3220         }
3221
3222         return ret;
3223 }
3224
3225 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3226                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3227 {
3228         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3229
3230         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3231         rw->free_iovec = iovec;
3232         rw->bytes_done = 0;
3233         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3234         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3235                 return;
3236         if (!iovec) {
3237                 unsigned iov_off = 0;
3238
3239                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3240                 if (iter->iov != fast_iov) {
3241                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3242                         rw->iter.iov += iov_off;
3243                 }
3244                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3245                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3246                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3247         } else {
3248                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3249         }
3250 }
3251
3252 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3253 {
3254         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3255         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3256         return req->async_data == NULL;
3257 }
3258
3259 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3260 {
3261         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3262                 return 0;
3263
3264         return  __io_alloc_async_data(req);
3265 }
3266
3267 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3268                              const struct iovec *fast_iov,
3269                              struct iov_iter *iter, bool force)
3270 {
3271         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3272                 return 0;
3273         if (!req->async_data) {
3274                 if (__io_alloc_async_data(req))
3275                         return -ENOMEM;
3276
3277                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3278         }
3279         return 0;
3280 }
3281
3282 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3283 {
3284         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3285         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3286         ssize_t ret;
3287
3288         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3289         if (unlikely(ret < 0))
3290                 return ret;
3291
3292         iorw->bytes_done = 0;
3293         iorw->free_iovec = iov;
3294         if (iov)
3295                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3296         return 0;
3297 }
3298
3299 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3300 {
3301         ssize_t ret;
3302
3303         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3304         if (ret)
3305                 return ret;
3306
3307         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3308                 return -EBADF;
3309
3310         /* either don't need iovec imported or already have it */
3311         if (!req->async_data)
3312                 return 0;
3313         return io_rw_prep_async(req, READ);
3314 }
3315
3316 /*
3317  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3318  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3319  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3320  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3321  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3322  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3323  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3324  * slow path.
3325  */
3326 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3327                              int sync, void *arg)
3328 {
3329         struct wait_page_queue *wpq;
3330         struct io_kiocb *req = wait->private;
3331         struct wait_page_key *key = arg;
3332         int ret;
3333
3334         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3335
3336         if (!wake_page_match(wpq, key))
3337                 return 0;
3338
3339         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3340         list_del_init(&wait->entry);
3341
3342         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3343         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3344
3345         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3346         refcount_inc(&req->refs);
3347         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3348         if (unlikely(ret)) {
3349                 struct task_struct *tsk;
3350
3351                 /* queue just for cancelation */
3352                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3353                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3354                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3355                 wake_up_process(tsk);
3356         }
3357         return 1;
3358 }
3359
3360 /*
3361  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3362  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3363  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3364  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3365  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3366  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3367  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3368  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3369  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3370  * async worker threads for a blocking retry.
3371  */
3372 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3373 {
3374         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3375         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3376         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3377
3378         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3379         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3380                 return false;
3381
3382         /* Only for buffered IO */
3383         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3384                 return false;
3385
3386         /*
3387          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3388          * support callback based unlocks
3389          */
3390         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3391                 return false;
3392
3393         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3394         wait->wait.private = req;
3395         wait->wait.flags = 0;
3396         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3397         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3398         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3399         kiocb->ki_waitq = wait;
3400         return true;
3401 }
3402
3403 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3404 {
3405         if (req->file->f_op->read_iter)
3406                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3407         else if (req->file->f_op->read)
3408                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3409         else
3410                 return -EINVAL;
3411 }
3412
3413 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3414                    struct io_comp_state *cs)
3415 {
3416         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3417         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3418         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3419         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3420         ssize_t io_size, ret, ret2;
3421         bool no_async;
3422
3423         if (rw)
3424                 iter = &rw->iter;
3425
3426         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3427         if (ret < 0)
3428                 return ret;
3429         io_size = iov_iter_count(iter);
3430         req->result = io_size;
3431         ret = 0;
3432
3433         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3434         if (!force_nonblock)
3435                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3436         else
3437                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3438
3439
3440         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3441         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3442         if (no_async)
3443                 goto copy_iov;
3444
3445         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3446         if (unlikely(ret))
3447                 goto out_free;
3448
3449         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3450
3451         if (!ret) {
3452                 goto done;
3453         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3454                 ret = 0;
3455                 goto out_free;
3456         } else if (ret == -EAGAIN) {
3457                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3458                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3459                         goto done;
3460                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3461                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3462                         goto done;
3463                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3464                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3465                 ret = 0;
3466                 goto copy_iov;
3467         } else if (ret < 0) {
3468                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3469                 goto done;
3470         }
3471
3472         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3473         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3474             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK) || !(req->flags & REQ_F_ISREG))
3475                 goto done;
3476
3477         io_size -= ret;
3478 copy_iov:
3479         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3480         if (ret2) {
3481                 ret = ret2;
3482                 goto out_free;
3483         }
3484         if (no_async)
3485                 return -EAGAIN;
3486         rw = req->async_data;
3487         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3488         iovec = NULL;
3489         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3490         iter = &rw->iter;
3491 retry:
3492         rw->bytes_done += ret;
3493         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3494         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3495                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3496                 return -EAGAIN;
3497         }
3498
3499         /*
3500          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3501          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3502          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3503          * do, then just retry at the new offset.
3504          */
3505         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3506         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3507                 ret = 0;
3508                 goto out_free;
3509         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3510                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3511                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3512                 goto retry;
3513         }
3514 done:
3515         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3516         ret = 0;
3517 out_free:
3518         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3519         if (iovec)
3520                 kfree(iovec);
3521         return ret;
3522 }
3523
3524 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3525 {
3526         ssize_t ret;
3527
3528         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3529         if (ret)
3530                 return ret;
3531
3532         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3533                 return -EBADF;
3534
3535         /* either don't need iovec imported or already have it */
3536         if (!req->async_data)
3537                 return 0;
3538         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3539 }
3540
3541 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3542                     struct io_comp_state *cs)
3543 {
3544         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3545         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3546         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3547         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3548         ssize_t ret, ret2, io_size;
3549
3550         if (rw)
3551                 iter = &rw->iter;
3552
3553         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3554         if (ret < 0)
3555                 return ret;
3556         io_size = iov_iter_count(iter);
3557         req->result = io_size;
3558
3559         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3560         if (!force_nonblock)
3561                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3562         else
3563                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3564
3565         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3566         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3567                 goto copy_iov;
3568
3569         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3570         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3571             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3572                 goto copy_iov;
3573
3574         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3575         if (unlikely(ret))
3576                 goto out_free;
3577
3578         /*
3579          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3580          * which will be released by another thread in
3581          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3582          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3583          * we return to userspace.
3584          */
3585         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3586                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3587                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3588                                         SB_FREEZE_WRITE);
3589         }
3590         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3591
3592         if (req->file->f_op->write_iter)
3593                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3594         else if (req->file->f_op->write)
3595                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3596         else
3597                 ret2 = -EINVAL;
3598
3599         /*
3600          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3601          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3602          */
3603         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3604                 ret2 = -EAGAIN;
3605         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3606         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3607                 goto done;
3608         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3609                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3610                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3611                         goto copy_iov;
3612 done:
3613                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3614         } else {
3615 copy_iov:
3616                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3617                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3618                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3619                 if (!ret)
3620                         return -EAGAIN;
3621         }
3622 out_free:
3623         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3624         if (iovec)
3625                 kfree(iovec);
3626         return ret;
3627 }
3628
3629 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3630                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3631 {
3632         struct io_splice* sp = &req->splice;
3633         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3634
3635         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3636                 return -EINVAL;
3637
3638         sp->file_in = NULL;
3639         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3640         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3641
3642         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3643                 return -EINVAL;
3644
3645         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3646                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3647         if (!sp->file_in)
3648                 return -EBADF;
3649         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3650
3651         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3652                 /*
3653                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3654                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3655                  */
3656                 io_req_init_async(req);
3657                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3658         }
3659
3660         return 0;
3661 }
3662
3663 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3664                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3665 {
3666         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3667                 return -EINVAL;
3668         return __io_splice_prep(req, sqe);
3669 }
3670
3671 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3672 {
3673         struct io_splice *sp = &req->splice;
3674         struct file *in = sp->file_in;
3675         struct file *out = sp->file_out;
3676         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3677         long ret = 0;
3678
3679         if (force_nonblock)
3680                 return -EAGAIN;
3681         if (sp->len)
3682                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3683
3684         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3685         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3686
3687         if (ret != sp->len)
3688                 req_set_fail_links(req);
3689         io_req_complete(req, ret);
3690         return 0;
3691 }
3692
3693 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3694 {
3695         struct io_splice* sp = &req->splice;
3696
3697         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3698         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3699         return __io_splice_prep(req, sqe);
3700 }
3701
3702 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3703 {
3704         struct io_splice *sp = &req->splice;
3705         struct file *in = sp->file_in;
3706         struct file *out = sp->file_out;
3707         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3708         loff_t *poff_in, *poff_out;
3709         long ret = 0;
3710
3711         if (force_nonblock)
3712                 return -EAGAIN;
3713
3714         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3715         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3716
3717         if (sp->len)
3718                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3719
3720         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3721         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3722
3723         if (ret != sp->len)
3724                 req_set_fail_links(req);
3725         io_req_complete(req, ret);
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 /*
3730  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3731  */
3732 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3733 {
3734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3735
3736         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3737                 return -EINVAL;
3738
3739         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3740         return 0;
3741 }
3742
3743 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3744 {
3745         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3746
3747         if (!req->file)
3748                 return -EBADF;
3749
3750         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3751                 return -EINVAL;
3752         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
3753                      sqe->splice_fd_in))
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3757         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3758                 return -EINVAL;
3759
3760         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3761         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3762         return 0;
3763 }
3764
3765 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3766 {
3767         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3768         int ret;
3769
3770         /* fsync always requires a blocking context */
3771         if (force_nonblock)
3772                 return -EAGAIN;
3773
3774         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3775                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3776                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3777         if (ret < 0)
3778                 req_set_fail_links(req);
3779         io_req_complete(req, ret);
3780         return 0;
3781 }
3782
3783 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3784                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3785 {
3786         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
3787             sqe->splice_fd_in)
3788                 return -EINVAL;
3789         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3790                 return -EINVAL;
3791
3792         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3793         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3794         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3795         return 0;
3796 }
3797
3798 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3799 {
3800         int ret;
3801
3802         /* fallocate always requiring blocking context */
3803         if (force_nonblock)
3804                 return -EAGAIN;
3805         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3806                                 req->sync.len);
3807         if (ret < 0)
3808                 req_set_fail_links(req);
3809         io_req_complete(req, ret);
3810         return 0;
3811 }
3812
3813 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3814 {
3815         const char __user *fname;
3816         int ret;
3817
3818         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3819                 return -EINVAL;
3820         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3821                 return -EBADF;
3822
3823         /* open.how should be already initialised */
3824         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3825                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3826
3827         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3828         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3829         req->open.filename = getname(fname);
3830         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3831                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3832                 req->open.filename = NULL;
3833                 return ret;
3834         }
3835         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3836         req->open.ignore_nonblock = false;
3837         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3838         return 0;
3839 }
3840
3841 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3842 {
3843         u64 flags, mode;
3844
3845         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3846                 return -EINVAL;
3847         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3848         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3849         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3850         return __io_openat_prep(req, sqe);
3851 }
3852
3853 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3854 {
3855         struct open_how __user *how;
3856         size_t len;
3857         int ret;
3858
3859         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3860                 return -EINVAL;
3861         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3862         len = READ_ONCE(sqe->len);
3863         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3864                 return -EINVAL;
3865
3866         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3867                                         len);
3868         if (ret)
3869                 return ret;
3870
3871         return __io_openat_prep(req, sqe);
3872 }
3873
3874 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3875 {
3876         struct open_flags op;
3877         struct file *file;
3878         int ret;
3879
3880         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
3881                 return -EAGAIN;
3882
3883         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3884         if (ret)
3885                 goto err;
3886
3887         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3888         if (ret < 0)
3889                 goto err;
3890
3891         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3892         if (IS_ERR(file)) {
3893                 put_unused_fd(ret);
3894                 ret = PTR_ERR(file);
3895                 /*
3896                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
3897                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
3898                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
3899                  * context. We should be safe to retry this from the task
3900                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
3901                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
3902                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
3903                  */
3904                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
3905                         req->open.ignore_nonblock = true;
3906                         refcount_inc(&req->refs);
3907                         io_req_task_queue(req);
3908                         return 0;
3909                 }
3910         } else {
3911                 fsnotify_open(file);
3912                 fd_install(ret, file);
3913         }
3914 err:
3915         putname(req->open.filename);
3916         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3917         if (ret < 0)
3918                 req_set_fail_links(req);
3919         io_req_complete(req, ret);
3920         return 0;
3921 }
3922
3923 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3924 {
3925         return io_openat2(req, force_nonblock);
3926 }
3927
3928 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3929                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3930 {
3931         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3932         u64 tmp;
3933
3934         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
3935             sqe->splice_fd_in)
3936                 return -EINVAL;
3937
3938         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3939         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3940                 return -EINVAL;
3941
3942         memset(p, 0, sizeof(*p));
3943         p->nbufs = tmp;
3944         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3945         return 0;
3946 }
3947
3948 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3949                                int bgid, unsigned nbufs)
3950 {
3951         unsigned i = 0;
3952
3953         /* shouldn't happen */
3954         if (!nbufs)
3955                 return 0;
3956
3957         /* the head kbuf is the list itself */
3958         while (!list_empty(&buf->list)) {
3959                 struct io_buffer *nxt;
3960
3961                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3962                 list_del(&nxt->list);
3963                 kfree(nxt);
3964                 if (++i == nbufs)
3965                         return i;
3966         }
3967         i++;
3968         kfree(buf);
3969         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3970
3971         return i;
3972 }
3973
3974 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3975                              struct io_comp_state *cs)
3976 {
3977         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3978         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3979         struct io_buffer *head;
3980         int ret = 0;
3981
3982         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3983
3984         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3985
3986         ret = -ENOENT;
3987         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3988         if (head)
3989                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3990         if (ret < 0)
3991                 req_set_fail_links(req);
3992
3993         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3994         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3995                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3996                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3997         } else {
3998                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3999                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4000         }
4001         return 0;
4002 }
4003
4004 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4005                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4006 {
4007         unsigned long size, tmp_check;
4008         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4009         u64 tmp;
4010
4011         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4012                 return -EINVAL;
4013
4014         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4015         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4016                 return -E2BIG;
4017         p->nbufs = tmp;
4018         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4019         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4020
4021         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4022                                 &size))
4023                 return -EOVERFLOW;
4024         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4025                 return -EOVERFLOW;
4026
4027         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4028         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4029                 return -EFAULT;
4030
4031         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4032         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4033         if (tmp > USHRT_MAX)
4034                 return -E2BIG;
4035         p->bid = tmp;
4036         return 0;
4037 }
4038
4039 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4040 {
4041         struct io_buffer *buf;
4042         u64 addr = pbuf->addr;
4043         int i, bid = pbuf->bid;
4044
4045         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4046                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4047                 if (!buf)
4048                         break;
4049
4050                 buf->addr = addr;
4051                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4052                 buf->bid = bid;
4053                 addr += pbuf->len;
4054                 bid++;
4055                 if (!*head) {
4056                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4057                         *head = buf;
4058                 } else {
4059                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4060                 }
4061         }
4062
4063         return i ? i : -ENOMEM;
4064 }
4065
4066 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4067                               struct io_comp_state *cs)
4068 {
4069         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4070         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4071         struct io_buffer *head, *list;
4072         int ret = 0;
4073
4074         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4075
4076         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4077
4078         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4079
4080         ret = io_add_buffers(p, &head);
4081         if (ret >= 0 && !list) {
4082                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4083                 if (ret < 0)
4084                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4085         }
4086         if (ret < 0)
4087                 req_set_fail_links(req);
4088
4089         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4090         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4091                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4092                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4093         } else {
4094                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4095                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4096         }
4097         return 0;
4098 }
4099
4100 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4101                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4102 {
4103 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4104         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4105                 return -EINVAL;
4106         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4107                 return -EINVAL;
4108
4109         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4110         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4111         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4112
4113         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4114                 struct epoll_event __user *ev;
4115
4116                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4117                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4118                         return -EFAULT;
4119         }
4120
4121         return 0;
4122 #else
4123         return -EOPNOTSUPP;
4124 #endif
4125 }
4126
4127 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4128                         struct io_comp_state *cs)
4129 {
4130 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4131         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4132         int ret;
4133
4134         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4135         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4136                 return -EAGAIN;
4137
4138         if (ret < 0)
4139                 req_set_fail_links(req);
4140         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4141         return 0;
4142 #else
4143         return -EOPNOTSUPP;
4144 #endif
4145 }
4146
4147 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4148 {
4149 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4150         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4151                 return -EINVAL;
4152         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4153                 return -EINVAL;
4154
4155         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4156         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4157         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4158         return 0;
4159 #else
4160         return -EOPNOTSUPP;
4161 #endif
4162 }
4163
4164 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4165 {
4166 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4167         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4168         int ret;
4169
4170         if (force_nonblock)
4171                 return -EAGAIN;
4172
4173         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4174         if (ret < 0)
4175                 req_set_fail_links(req);
4176         io_req_complete(req, ret);
4177         return 0;
4178 #else
4179         return -EOPNOTSUPP;
4180 #endif
4181 }
4182
4183 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4184 {
4185         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4186                 return -EINVAL;
4187         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4188                 return -EINVAL;
4189
4190         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4191         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4192         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4193         return 0;
4194 }
4195
4196 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4197 {
4198         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4199         int ret;
4200
4201         if (force_nonblock) {
4202                 switch (fa->advice) {
4203                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4204                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4205                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4206                         break;
4207                 default:
4208                         return -EAGAIN;
4209                 }
4210         }
4211
4212         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4213         if (ret < 0)
4214                 req_set_fail_links(req);
4215         io_req_complete(req, ret);
4216         return 0;
4217 }
4218
4219 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4220 {
4221         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4222                 return -EINVAL;
4223         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4224                 return -EINVAL;
4225         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4226                 return -EBADF;
4227
4228         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4229         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4230         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4231         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4232         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4233
4234         return 0;
4235 }
4236
4237 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4238 {
4239         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4240         int ret;
4241
4242         if (force_nonblock) {
4243                 /* only need file table for an actual valid fd */
4244                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4245                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4246                 return -EAGAIN;
4247         }
4248
4249         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4250                        ctx->buffer);
4251
4252         if (ret < 0)
4253                 req_set_fail_links(req);
4254         io_req_complete(req, ret);
4255         return 0;
4256 }
4257
4258 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4259 {
4260         /*
4261          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4262          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4263          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4264          */
4265         io_req_init_async(req);
4266
4267         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4268                 return -EINVAL;
4269         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4270             sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4271                 return -EINVAL;
4272         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4273                 return -EBADF;
4274
4275         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4276         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4277                 return -EBADF;
4278
4279         req->close.put_file = NULL;
4280         return 0;
4281 }
4282
4283 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4284                     struct io_comp_state *cs)
4285 {
4286         struct io_close *close = &req->close;
4287         int ret;
4288
4289         /* might be already done during nonblock submission */
4290         if (!close->put_file) {
4291                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4292                 if (ret < 0)
4293                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4294         }
4295
4296         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4297         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4298                 /* not safe to cancel at this point */
4299                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4300                 /* was never set, but play safe */
4301                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4302                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4303                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4304                 return -EAGAIN;
4305         }
4306
4307         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4308         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4309         if (ret < 0)
4310                 req_set_fail_links(req);
4311         fput(close->put_file);
4312         close->put_file = NULL;
4313         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4314         return 0;
4315 }
4316
4317 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4318 {
4319         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4320
4321         if (!req->file)
4322                 return -EBADF;
4323
4324         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4325                 return -EINVAL;
4326         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4327                      sqe->splice_fd_in))
4328                 return -EINVAL;
4329
4330         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4331         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4332         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4333         return 0;
4334 }
4335
4336 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4337 {
4338         int ret;
4339
4340         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4341         if (force_nonblock)
4342                 return -EAGAIN;
4343
4344         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4345                                 req->sync.flags);
4346         if (ret < 0)
4347                 req_set_fail_links(req);
4348         io_req_complete(req, ret);
4349         return 0;
4350 }
4351
4352 #if defined(CONFIG_NET)
4353 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4354                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4355 {
4356         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4357
4358         if (async_msg)
4359                 return -EAGAIN;
4360         if (io_alloc_async_data(req)) {
4361                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4362                         kfree(kmsg->iov);
4363                 return -ENOMEM;
4364         }
4365         async_msg = req->async_data;
4366         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4367         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4368         return -EAGAIN;
4369 }
4370
4371 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4372                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4373 {
4374         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4375         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4376         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4377                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4378 }
4379
4380 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4381 {
4382         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4383         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4384         int ret;
4385
4386         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4387                 return -EINVAL;
4388
4389         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4390         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4391         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4392
4393 #ifdef CONFIG_COMPAT
4394         if (req->ctx->compat)
4395                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4396 #endif
4397
4398         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4399                 return 0;
4400         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4401         if (!ret)
4402                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4403         return ret;
4404 }
4405
4406 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4407                       struct io_comp_state *cs)
4408 {
4409         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4410         struct socket *sock;
4411         unsigned flags;
4412         int min_ret = 0;
4413         int ret;
4414
4415         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4416         if (unlikely(!sock))
4417                 return ret;
4418
4419         if (req->async_data) {
4420                 kmsg = req->async_data;
4421                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4422                 /* if iov is set, it's allocated already */
4423                 if (!kmsg->iov)
4424                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4425                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4426         } else {
4427                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4428                 if (ret)
4429                         return ret;
4430                 kmsg = &iomsg;
4431         }
4432
4433         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4434         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4435                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4436         else if (force_nonblock)
4437                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4438
4439         if (flags & MSG_WAITALL)
4440                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4441
4442         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4443         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4444                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4445         if (ret == -ERESTARTSYS)
4446                 ret = -EINTR;
4447
4448         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4449                 kfree(kmsg->iov);
4450         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4451         if (ret < min_ret)
4452                 req_set_fail_links(req);
4453         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4454         return 0;
4455 }
4456
4457 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4458                    struct io_comp_state *cs)
4459 {
4460         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4461         struct msghdr msg;
4462         struct iovec iov;
4463         struct socket *sock;
4464         unsigned flags;
4465         int min_ret = 0;
4466         int ret;
4467
4468         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4469         if (unlikely(!sock))
4470                 return ret;
4471
4472         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4473         if (unlikely(ret))
4474                 return ret;
4475
4476         msg.msg_name = NULL;
4477         msg.msg_control = NULL;
4478         msg.msg_controllen = 0;
4479         msg.msg_namelen = 0;
4480
4481         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4482         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4483                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4484         else if (force_nonblock)
4485                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4486
4487         if (flags & MSG_WAITALL)
4488                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4489
4490         msg.msg_flags = flags;
4491         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4492         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4493                 return -EAGAIN;
4494         if (ret == -ERESTARTSYS)
4495                 ret = -EINTR;
4496
4497         if (ret < min_ret)
4498                 req_set_fail_links(req);
4499         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4500         return 0;
4501 }
4502
4503 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4504                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4505 {
4506         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4507         struct iovec __user *uiov;
4508         size_t iov_len;
4509         int ret;
4510
4511         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4512                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4513         if (ret)
4514                 return ret;
4515
4516         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4517                 if (iov_len > 1)
4518                         return -EINVAL;
4519                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4520                         return -EFAULT;
4521                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4522                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4523                                 sr->len);
4524                 iomsg->iov = NULL;
4525         } else {
4526                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4527                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4528                                      false);
4529                 if (ret > 0)
4530                         ret = 0;
4531         }
4532
4533         return ret;
4534 }
4535
4536 #ifdef CONFIG_COMPAT
4537 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4538                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4539 {
4540         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4541         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4542         struct compat_iovec __user *uiov;
4543         compat_uptr_t ptr;
4544         compat_size_t len;
4545         int ret;
4546
4547         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4548         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4549                                         &ptr, &len);
4550         if (ret)
4551                 return ret;
4552
4553         uiov = compat_ptr(ptr);
4554         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4555                 compat_ssize_t clen;
4556
4557                 if (len > 1)
4558                         return -EINVAL;
4559                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4560                         return -EFAULT;
4561                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4562                         return -EFAULT;
4563                 if (clen < 0)
4564                         return -EINVAL;
4565                 sr->len = clen;
4566                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4567                 iomsg->iov = NULL;
4568         } else {
4569                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4570                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4571                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4572                 if (ret < 0)
4573                         return ret;
4574         }
4575
4576         return 0;
4577 }
4578 #endif
4579
4580 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4581                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4582 {
4583         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4584         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4585
4586 #ifdef CONFIG_COMPAT
4587         if (req->ctx->compat)
4588                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4589 #endif
4590
4591         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4592 }
4593
4594 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4595                                                bool needs_lock)
4596 {
4597         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4598         struct io_buffer *kbuf;
4599
4600         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4601         if (IS_ERR(kbuf))
4602                 return kbuf;
4603
4604         sr->kbuf = kbuf;
4605         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4606         return kbuf;
4607 }
4608
4609 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4610 {
4611         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4612 }
4613
4614 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4615                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4616 {
4617         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4618         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4619         int ret;
4620
4621         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4622                 return -EINVAL;
4623
4624         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4625         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4626         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4627         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4628
4629 #ifdef CONFIG_COMPAT
4630         if (req->ctx->compat)
4631                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4632 #endif
4633
4634         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4635                 return 0;
4636         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4637         if (!ret)
4638                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4639         return ret;
4640 }
4641
4642 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4643                       struct io_comp_state *cs)
4644 {
4645         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4646         struct socket *sock;
4647         struct io_buffer *kbuf;
4648         unsigned flags;
4649         int min_ret = 0;
4650         int ret, cflags = 0;
4651
4652         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4653         if (unlikely(!sock))
4654                 return ret;
4655
4656         if (req->async_data) {
4657                 kmsg = req->async_data;
4658                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4659                 /* if iov is set, it's allocated already */
4660                 if (!kmsg->iov)
4661                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4662                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4663         } else {
4664                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4665                 if (ret)
4666                         return ret;
4667                 kmsg = &iomsg;
4668         }
4669
4670         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4671                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4672                 if (IS_ERR(kbuf))
4673                         return PTR_ERR(kbuf);
4674                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4675                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4676                                 1, req->sr_msg.len);
4677         }
4678
4679         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4680         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4681                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4682         else if (force_nonblock)
4683                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4684
4685         if (flags & MSG_WAITALL)
4686                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4687
4688         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4689                                         kmsg->uaddr, flags);
4690         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4691                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4692         if (ret == -ERESTARTSYS)
4693                 ret = -EINTR;
4694
4695         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4696                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4697         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4698                 kfree(kmsg->iov);
4699         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4700         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4701                 req_set_fail_links(req);
4702         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4703         return 0;
4704 }
4705
4706 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4707                    struct io_comp_state *cs)
4708 {
4709         struct io_buffer *kbuf;
4710         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4711         struct msghdr msg;
4712         void __user *buf = sr->buf;
4713         struct socket *sock;
4714         struct iovec iov;
4715         unsigned flags;
4716         int min_ret = 0;
4717         int ret, cflags = 0;
4718
4719         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4720         if (unlikely(!sock))
4721                 return ret;
4722
4723         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4724                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4725                 if (IS_ERR(kbuf))
4726                         return PTR_ERR(kbuf);
4727                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4728         }
4729
4730         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4731         if (unlikely(ret))
4732                 goto out_free;
4733
4734         msg.msg_name = NULL;
4735         msg.msg_control = NULL;
4736         msg.msg_controllen = 0;
4737         msg.msg_namelen = 0;
4738         msg.msg_iocb = NULL;
4739         msg.msg_flags = 0;
4740
4741         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4742         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4743                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4744         else if (force_nonblock)
4745                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4746
4747         if (flags & MSG_WAITALL)
4748                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4749
4750         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4751         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4752                 return -EAGAIN;
4753         if (ret == -ERESTARTSYS)
4754                 ret = -EINTR;
4755 out_free:
4756         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4757                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4758         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4759                 req_set_fail_links(req);
4760         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4761         return 0;
4762 }
4763
4764 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4765 {
4766         struct io_accept *accept = &req->accept;
4767
4768         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4769                 return -EINVAL;
4770         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4771                 return -EINVAL;
4772
4773         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4774         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4775         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4776         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4777         return 0;
4778 }
4779
4780 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4781                      struct io_comp_state *cs)
4782 {
4783         struct io_accept *accept = &req->accept;
4784         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4785         int ret;
4786
4787         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4788                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4789
4790         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4791                                         accept->addr_len, accept->flags,
4792                                         accept->nofile);
4793         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4794                 return -EAGAIN;
4795         if (ret < 0) {
4796                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4797                         ret = -EINTR;
4798                 req_set_fail_links(req);
4799         }
4800         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4801         return 0;
4802 }
4803
4804 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4805 {
4806         struct io_connect *conn = &req->connect;
4807         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4808
4809         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4810                 return -EINVAL;
4811         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4812             sqe->splice_fd_in)
4813                 return -EINVAL;
4814
4815         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4816         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4817
4818         if (!io)
4819                 return 0;
4820
4821         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4822                                         &io->address);
4823 }
4824
4825 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4826                       struct io_comp_state *cs)
4827 {
4828         struct io_async_connect __io, *io;
4829         unsigned file_flags;
4830         int ret;
4831
4832         if (req->async_data) {
4833                 io = req->async_data;
4834         } else {
4835                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4836                                                 req->connect.addr_len,
4837                                                 &__io.address);
4838                 if (ret)
4839                         goto out;
4840                 io = &__io;
4841         }
4842
4843         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4844
4845         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4846                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4847         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4848                 if (req->async_data)
4849                         return -EAGAIN;
4850                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4851                         ret = -ENOMEM;
4852                         goto out;
4853                 }
4854                 io = req->async_data;
4855                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4856                 return -EAGAIN;
4857         }
4858         if (ret == -ERESTARTSYS)
4859                 ret = -EINTR;
4860 out:
4861         if (ret < 0)
4862                 req_set_fail_links(req);
4863         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4864         return 0;
4865 }
4866 #else /* !CONFIG_NET */
4867 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4868 {
4869         return -EOPNOTSUPP;
4870 }
4871
4872 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4873                       struct io_comp_state *cs)
4874 {
4875         return -EOPNOTSUPP;
4876 }
4877
4878 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4879                    struct io_comp_state *cs)
4880 {
4881         return -EOPNOTSUPP;
4882 }
4883
4884 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4885                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4886 {
4887         return -EOPNOTSUPP;
4888 }
4889
4890 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4891                       struct io_comp_state *cs)
4892 {
4893         return -EOPNOTSUPP;
4894 }
4895
4896 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4897                    struct io_comp_state *cs)
4898 {
4899         return -EOPNOTSUPP;
4900 }
4901
4902 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4903 {
4904         return -EOPNOTSUPP;
4905 }
4906
4907 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4908                      struct io_comp_state *cs)
4909 {
4910         return -EOPNOTSUPP;
4911 }
4912
4913 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4914 {
4915         return -EOPNOTSUPP;
4916 }
4917
4918 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4919                       struct io_comp_state *cs)
4920 {
4921         return -EOPNOTSUPP;
4922 }
4923 #endif /* CONFIG_NET */
4924
4925 struct io_poll_table {
4926         struct poll_table_struct pt;
4927         struct io_kiocb *req;
4928         int nr_entries;
4929         int error;
4930 };
4931
4932 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4933                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4934 {
4935         bool twa_signal_ok;
4936         int ret;
4937
4938         /* for instances that support it check for an event match first: */
4939         if (mask && !(mask & poll->events))
4940                 return 0;
4941
4942         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4943
4944         list_del_init(&poll->wait.entry);
4945
4946         req->result = mask;
4947         init_task_work(&req->task_work, func);
4948         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4949
4950         /*
4951          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4952          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4953          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4954          * either, as the normal wakeup will suffice.
4955          */
4956         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4957
4958         /*
4959          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4960          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4961          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4962          * have the needed state needed for it anyway.
4963          */
4964         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4965         if (unlikely(ret)) {
4966                 struct task_struct *tsk;
4967
4968                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4969                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4970                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4971                 wake_up_process(tsk);
4972         }
4973         return 1;
4974 }
4975
4976 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4977         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4978 {
4979         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4980
4981         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4982                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4983
4984                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4985         }
4986
4987         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4988         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4989                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4990                 return true;
4991         }
4992
4993         return false;
4994 }
4995
4996 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4997 {
4998         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4999         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5000                 return req->async_data;
5001         return req->apoll->double_poll;
5002 }
5003
5004 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5005 {
5006         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5007                 return &req->poll;
5008         return &req->apoll->poll;
5009 }
5010
5011 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5012 {
5013         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5014
5015         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5016
5017         if (poll && poll->head) {
5018                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5019
5020                 spin_lock(&head->lock);
5021                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5022                 if (poll->wait.private)
5023                         refcount_dec(&req->refs);
5024                 poll->head = NULL;
5025                 spin_unlock(&head->lock);
5026         }
5027 }
5028
5029 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5030 {
5031         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5032
5033         io_poll_remove_double(req);
5034         req->poll.done = true;
5035         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5036         io_commit_cqring(ctx);
5037 }
5038
5039 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5040 {
5041         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5042         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5043         struct io_kiocb *nxt;
5044
5045         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5046                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5047         } else {
5048                 hash_del(&req->hash_node);
5049                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5050                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5051
5052                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5053                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5054                 if (nxt)
5055                         __io_req_task_submit(nxt);
5056         }
5057
5058         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5059 }
5060
5061 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5062                                int sync, void *key)
5063 {
5064         struct io_kiocb *req = wait->private;
5065         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5066         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5067
5068         /* for instances that support it check for an event match first: */
5069         if (mask && !(mask & poll->events))
5070                 return 0;
5071
5072         list_del_init(&wait->entry);
5073
5074         if (poll && poll->head) {
5075                 bool done;
5076
5077                 spin_lock(&poll->head->lock);
5078                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5079                 if (!done)
5080                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5081                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5082                 wait->private = NULL;
5083                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5084                 if (!done) {
5085                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5086                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5087                 }
5088         }
5089         refcount_dec(&req->refs);
5090         return 1;
5091 }
5092
5093 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5094                               wait_queue_func_t wake_func)
5095 {
5096         poll->head = NULL;
5097         poll->done = false;
5098         poll->canceled = false;
5099         poll->events = events;
5100         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5101         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5102 }
5103
5104 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5105                             struct wait_queue_head *head,
5106                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5107 {
5108         struct io_kiocb *req = pt->req;
5109
5110         /*
5111          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5112          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5113          * if this happens.
5114          */
5115         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5116                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5117
5118                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5119                 if (*poll_ptr) {
5120                         pt->error = -EINVAL;
5121                         return;
5122                 }
5123                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5124                 if (poll->head == head)
5125                         return;
5126                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5127                 if (!poll) {
5128                         pt->error = -ENOMEM;
5129                         return;
5130                 }
5131                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5132                 refcount_inc(&req->refs);
5133                 poll->wait.private = req;
5134                 *poll_ptr = poll;
5135         }
5136
5137         pt->nr_entries++;
5138         poll->head = head;
5139
5140         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5141                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5142         else
5143                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5144 }
5145
5146 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5147                                struct poll_table_struct *p)
5148 {
5149         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5150         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5151
5152         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5153 }
5154
5155 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5156 {
5157         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5158         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5159         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5160
5161         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5162
5163         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5164                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5165                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5166                 return;
5167         }
5168
5169         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5170         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5171                 hash_del(&req->hash_node);
5172
5173         io_poll_remove_double(req);
5174         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5175
5176         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5177                 __io_req_task_submit(req);
5178         else
5179                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5180
5181         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5182         kfree(apoll->double_poll);
5183         kfree(apoll);
5184 }
5185
5186 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5187                         void *key)
5188 {
5189         struct io_kiocb *req = wait->private;
5190         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5191
5192         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5193                                         key_to_poll(key));
5194
5195         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5196 }
5197
5198 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5199 {
5200         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5201         struct hlist_head *list;
5202
5203         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5204         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5205 }
5206
5207 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5208                                       struct io_poll_iocb *poll,
5209                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5210                                       wait_queue_func_t wake_func)
5211         __acquires(&ctx->completion_lock)
5212 {
5213         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5214         bool cancel = false;
5215
5216         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5217         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5218         poll->file = req->file;
5219         poll->wait.private = req;
5220
5221         ipt->pt._key = mask;
5222         ipt->req = req;
5223         ipt->error = 0;
5224         ipt->nr_entries = 0;
5225
5226         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5227         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5228                 ipt->error = -EINVAL;
5229
5230         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5231         if (ipt->error)
5232                 io_poll_remove_double(req);
5233         if (likely(poll->head)) {
5234                 spin_lock(&poll->head->lock);
5235                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5236                         if (ipt->error)
5237                                 cancel = true;
5238                         ipt->error = 0;
5239                         mask = 0;
5240                 }
5241                 if (mask || ipt->error)
5242                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5243                 else if (cancel)
5244                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5245                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5246                         io_poll_req_insert(req);
5247                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5248         }
5249
5250         return mask;
5251 }
5252
5253 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5254 {
5255         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5256         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5257         struct async_poll *apoll;
5258         struct io_poll_table ipt;
5259         __poll_t mask, ret;
5260         int rw;
5261
5262         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5263                 return false;
5264         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5265                 return false;
5266         if (def->pollin)
5267                 rw = READ;
5268         else if (def->pollout)
5269                 rw = WRITE;
5270         else
5271                 return false;
5272         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5273         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5274                 return false;
5275
5276         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5277         if (unlikely(!apoll))
5278                 return false;
5279         apoll->double_poll = NULL;
5280
5281         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5282         req->apoll = apoll;
5283
5284         mask = 0;
5285         if (def->pollin)
5286                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5287         if (def->pollout)
5288                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5289
5290         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5291         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5292             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5293                 mask &= ~POLLIN;
5294
5295         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5296
5297         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5298
5299         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5300                                         io_async_wake);
5301         if (ret || ipt.error) {
5302                 io_poll_remove_double(req);
5303                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5304                 kfree(apoll->double_poll);
5305                 kfree(apoll);
5306                 return false;
5307         }
5308         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5309         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5310                                         apoll->poll.events);
5311         return true;
5312 }
5313
5314 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5315                                  struct io_poll_iocb *poll)
5316 {
5317         bool do_complete = false;
5318
5319         spin_lock(&poll->head->lock);
5320         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5321         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5322                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5323                 do_complete = true;
5324         }
5325         spin_unlock(&poll->head->lock);
5326         hash_del(&req->hash_node);
5327         return do_complete;
5328 }
5329
5330 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5331 {
5332         bool do_complete;
5333
5334         io_poll_remove_double(req);
5335
5336         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5337                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5338         } else {
5339                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5340
5341                 /* non-poll requests have submit ref still */
5342                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5343                 if (do_complete) {
5344                         io_put_req(req);
5345                         kfree(apoll->double_poll);
5346                         kfree(apoll);
5347                 }
5348         }
5349
5350         if (do_complete) {
5351                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5352                 io_commit_cqring(req->ctx);
5353                 req_set_fail_links(req);
5354                 io_put_req_deferred(req, 1);
5355         }
5356
5357         return do_complete;
5358 }
5359
5360 /*
5361  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5362  */
5363 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5364                                struct files_struct *files)
5365 {
5366         struct hlist_node *tmp;
5367         struct io_kiocb *req;
5368         int posted = 0, i;
5369
5370         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5371         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5372                 struct hlist_head *list;
5373
5374                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5375                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5376                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5377                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5378                 }
5379         }
5380         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5381
5382         if (posted)
5383                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5384
5385         return posted != 0;
5386 }
5387
5388 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5389 {
5390         struct hlist_head *list;
5391         struct io_kiocb *req;
5392
5393         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5394         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5395                 if (sqe_addr != req->user_data)
5396                         continue;
5397                 if (io_poll_remove_one(req))
5398                         return 0;
5399                 return -EALREADY;
5400         }
5401
5402         return -ENOENT;
5403 }
5404
5405 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5406                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5407 {
5408         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5409                 return -EINVAL;
5410         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5411             sqe->poll_events)
5412                 return -EINVAL;
5413
5414         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5415         return 0;
5416 }
5417
5418 /*
5419  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5420  * and remove it if found.
5421  */
5422 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5423 {
5424         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5425         u64 addr;
5426         int ret;
5427
5428         addr = req->poll.addr;
5429         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5430         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5431         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5432
5433         if (ret < 0)
5434                 req_set_fail_links(req);
5435         io_req_complete(req, ret);
5436         return 0;
5437 }
5438
5439 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5440                         void *key)
5441 {
5442         struct io_kiocb *req = wait->private;
5443         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5444
5445         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5446 }
5447
5448 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5449                                struct poll_table_struct *p)
5450 {
5451         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5452
5453         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5454 }
5455
5456 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5457 {
5458         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5459         u32 events;
5460
5461         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5462                 return -EINVAL;
5463         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5464                 return -EINVAL;
5465
5466         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5467 #ifdef __BIG_ENDIAN
5468         events = swahw32(events);
5469 #endif
5470         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5471                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5472         return 0;
5473 }
5474
5475 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5476 {
5477         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5479         struct io_poll_table ipt;
5480         __poll_t mask;
5481
5482         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5483
5484         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5485                                         io_poll_wake);
5486
5487         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5488                 ipt.error = 0;
5489                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5490         }
5491         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5492
5493         if (mask) {
5494                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5495                 io_put_req(req);
5496         }
5497         return ipt.error;
5498 }
5499
5500 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5501 {
5502         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5503                                                 struct io_timeout_data, timer);
5504         struct io_kiocb *req = data->req;
5505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5506         unsigned long flags;
5507
5508         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5509         list_del_init(&req->timeout.list);
5510         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5511                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5512
5513         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5514         io_commit_cqring(ctx);
5515         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5516
5517         io_cqring_ev_posted(ctx);
5518         req_set_fail_links(req);
5519         io_put_req(req);
5520         return HRTIMER_NORESTART;
5521 }
5522
5523 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5524 {
5525         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5526         int ret;
5527
5528         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5529         if (ret == -1)
5530                 return -EALREADY;
5531         list_del_init(&req->timeout.list);
5532
5533         req_set_fail_links(req);
5534         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5535         io_put_req_deferred(req, 1);
5536         return 0;
5537 }
5538
5539 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5540 {
5541         struct io_kiocb *req;
5542         int ret = -ENOENT;
5543
5544         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5545                 if (user_data == req->user_data) {
5546                         ret = 0;
5547                         break;
5548                 }
5549         }
5550
5551         if (ret == -ENOENT)
5552                 return ret;
5553
5554         return __io_timeout_cancel(req);
5555 }
5556
5557 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5558                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5559 {
5560         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5561                 return -EINVAL;
5562         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5563                 return -EINVAL;
5564         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags ||
5565             sqe->splice_fd_in)
5566                 return -EINVAL;
5567
5568         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5569         return 0;
5570 }
5571
5572 /*
5573  * Remove or update an existing timeout command
5574  */
5575 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5576 {
5577         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5578         int ret;
5579
5580         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5581         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5582
5583         io_cqring_fill_event(req, ret);
5584         io_commit_cqring(ctx);
5585         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5586         io_cqring_ev_posted(ctx);
5587         if (ret < 0)
5588                 req_set_fail_links(req);
5589         io_put_req(req);
5590         return 0;
5591 }
5592
5593 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5594                            bool is_timeout_link)
5595 {
5596         struct io_timeout_data *data;
5597         unsigned flags;
5598         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5599
5600         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5601                 return -EINVAL;
5602         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
5603             sqe->splice_fd_in)
5604                 return -EINVAL;
5605         if (off && is_timeout_link)
5606                 return -EINVAL;
5607         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5608         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5609                 return -EINVAL;
5610
5611         req->timeout.off = off;
5612
5613         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5614                 return -ENOMEM;
5615
5616         data = req->async_data;
5617         data->req = req;
5618
5619         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5620                 return -EFAULT;
5621
5622         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5623                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5624         else
5625                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5626
5627         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5628         return 0;
5629 }
5630
5631 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5632 {
5633         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5634         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5635         struct list_head *entry;
5636         u32 tail, off = req->timeout.off;
5637
5638         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5639
5640         /*
5641          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5642          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5643          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5644          */
5645         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5646                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5647                 goto add;
5648         }
5649
5650         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5651         req->timeout.target_seq = tail + off;
5652
5653         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5654          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5655          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5656          */
5657         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5658
5659         /*
5660          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5661          * the one we need first.
5662          */
5663         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5664                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5665                                                   timeout.list);
5666
5667                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5668                         continue;
5669                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5670                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5671                         break;
5672         }
5673 add:
5674         list_add(&req->timeout.list, entry);
5675         data->timer.function = io_timeout_fn;
5676         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5677         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5678         return 0;
5679 }
5680
5681 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5682 {
5683         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5684
5685         return req->user_data == (unsigned long) data;
5686 }
5687
5688 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5689 {
5690         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5691         int ret = 0;
5692
5693         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5694         switch (cancel_ret) {
5695         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5696                 ret = 0;
5697                 break;
5698         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5699                 ret = -EALREADY;
5700                 break;
5701         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5702                 ret = -ENOENT;
5703                 break;
5704         }
5705
5706         return ret;
5707 }
5708
5709 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5710                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5711                                      int success_ret)
5712 {
5713         unsigned long flags;
5714         int ret;
5715
5716         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5717         if (ret != -ENOENT) {
5718                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5719                 goto done;
5720         }
5721
5722         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5723         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5724         if (ret != -ENOENT)
5725                 goto done;
5726         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5727 done:
5728         if (!ret)
5729                 ret = success_ret;
5730         io_cqring_fill_event(req, ret);
5731         io_commit_cqring(ctx);
5732         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5733         io_cqring_ev_posted(ctx);
5734
5735         if (ret < 0)
5736                 req_set_fail_links(req);
5737         io_put_req(req);
5738 }
5739
5740 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5741                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5742 {
5743         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5744                 return -EINVAL;
5745         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5746                 return -EINVAL;
5747         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
5748             sqe->splice_fd_in)
5749                 return -EINVAL;
5750
5751         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5752         return 0;
5753 }
5754
5755 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5756 {
5757         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5758
5759         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5760         return 0;
5761 }
5762
5763 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5764                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5765 {
5766         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5767                 return -EINVAL;
5768         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5769                 return -EINVAL;
5770         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5771                 return -EINVAL;
5772
5773         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5774         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5775         if (!req->files_update.nr_args)
5776                 return -EINVAL;
5777         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5778         return 0;
5779 }
5780
5781 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5782                            struct io_comp_state *cs)
5783 {
5784         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5785         struct io_uring_files_update up;
5786         int ret;
5787
5788         if (force_nonblock)
5789                 return -EAGAIN;
5790
5791         up.offset = req->files_update.offset;
5792         up.fds = req->files_update.arg;
5793
5794         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5795         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5796         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5797
5798         if (ret < 0)
5799                 req_set_fail_links(req);
5800         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5801         return 0;
5802 }
5803
5804 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5805 {
5806         switch (req->opcode) {
5807         case IORING_OP_NOP:
5808                 return 0;
5809         case IORING_OP_READV:
5810         case IORING_OP_READ_FIXED:
5811         case IORING_OP_READ:
5812                 return io_read_prep(req, sqe);
5813         case IORING_OP_WRITEV:
5814         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5815         case IORING_OP_WRITE:
5816                 return io_write_prep(req, sqe);
5817         case IORING_OP_POLL_ADD:
5818                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5820                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5821         case IORING_OP_FSYNC:
5822                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5823         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5824                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5825         case IORING_OP_SENDMSG:
5826         case IORING_OP_SEND:
5827                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5828         case IORING_OP_RECVMSG:
5829         case IORING_OP_RECV:
5830                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5831         case IORING_OP_CONNECT:
5832                 return io_connect_prep(req, sqe);
5833         case IORING_OP_TIMEOUT:
5834                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5835         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5836                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5837         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5838                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5839         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5840                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5841         case IORING_OP_ACCEPT:
5842                 return io_accept_prep(req, sqe);
5843         case IORING_OP_FALLOCATE:
5844                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5845         case IORING_OP_OPENAT:
5846                 return io_openat_prep(req, sqe);
5847         case IORING_OP_CLOSE:
5848                 return io_close_prep(req, sqe);
5849         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5850                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5851         case IORING_OP_STATX:
5852                 return io_statx_prep(req, sqe);
5853         case IORING_OP_FADVISE:
5854                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5855         case IORING_OP_MADVISE:
5856                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5857         case IORING_OP_OPENAT2:
5858                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5859         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5860                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5861         case IORING_OP_SPLICE:
5862                 return io_splice_prep(req, sqe);
5863         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5864                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5865         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5866                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5867         case IORING_OP_TEE:
5868                 return io_tee_prep(req, sqe);
5869         }
5870
5871         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5872                         req->opcode);
5873         return-EINVAL;
5874 }
5875
5876 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5877                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5878 {
5879         if (!sqe)
5880                 return 0;
5881         if (io_alloc_async_data(req))
5882                 return -EAGAIN;
5883         return io_req_prep(req, sqe);
5884 }
5885
5886 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5887 {
5888         struct io_kiocb *pos;
5889         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5890         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5891
5892         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5893                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5894                         nr_reqs++;
5895
5896         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5897         return total_submitted - nr_reqs;
5898 }
5899
5900 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5901 {
5902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5903         struct io_defer_entry *de;
5904         int ret;
5905         u32 seq;
5906
5907         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5908         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5909                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5910                 return 0;
5911
5912         seq = io_get_sequence(req);
5913         /* Still a chance to pass the sequence check */
5914         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5915                 return 0;
5916
5917         if (!req->async_data) {
5918                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5919                 if (ret)
5920                         return ret;
5921         }
5922         io_prep_async_link(req);
5923         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5924         if (!de)
5925                 return -ENOMEM;
5926
5927         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5928         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5929                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5930                 kfree(de);
5931                 io_queue_async_work(req);
5932                 return -EIOCBQUEUED;
5933         }
5934
5935         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5936         de->req = req;
5937         de->seq = seq;
5938         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5939         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5940         return -EIOCBQUEUED;
5941 }
5942
5943 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5944 {
5945         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5946         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
5947         unsigned long flags;
5948
5949         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) {
5950                 put_files_struct(req->work.identity->files);
5951                 put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5952         }
5953         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5954         list_del(&req->inflight_entry);
5955         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5956         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5957         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5958         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
5959                 wake_up(&tctx->wait);
5960 }
5961
5962 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5963 {
5964         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5965                 switch (req->opcode) {
5966                 case IORING_OP_READV:
5967                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5968                 case IORING_OP_READ:
5969                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5970                         break;
5971                 case IORING_OP_RECVMSG:
5972                 case IORING_OP_RECV:
5973                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5974                         break;
5975                 }
5976                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5977         }
5978
5979         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5980                 switch (req->opcode) {
5981                 case IORING_OP_READV:
5982                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5983                 case IORING_OP_READ:
5984                 case IORING_OP_WRITEV:
5985                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5986                 case IORING_OP_WRITE: {
5987                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5988                         if (io->free_iovec)
5989                                 kfree(io->free_iovec);
5990                         break;
5991                         }
5992                 case IORING_OP_RECVMSG:
5993                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5994                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5995                         if (io->iov != io->fast_iov)
5996                                 kfree(io->iov);
5997                         break;
5998                         }
5999                 case IORING_OP_SPLICE:
6000                 case IORING_OP_TEE:
6001                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6002                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6003                         break;
6004                 case IORING_OP_OPENAT:
6005                 case IORING_OP_OPENAT2:
6006                         if (req->open.filename)
6007                                 putname(req->open.filename);
6008                         break;
6009                 }
6010                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6011         }
6012 }
6013
6014 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6015                         struct io_comp_state *cs)
6016 {
6017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6018         int ret;
6019
6020         switch (req->opcode) {
6021         case IORING_OP_NOP:
6022                 ret = io_nop(req, cs);
6023                 break;
6024         case IORING_OP_READV:
6025         case IORING_OP_READ_FIXED:
6026         case IORING_OP_READ:
6027                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6028                 break;
6029         case IORING_OP_WRITEV:
6030         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6031         case IORING_OP_WRITE:
6032                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6033                 break;
6034         case IORING_OP_FSYNC:
6035                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6036                 break;
6037         case IORING_OP_POLL_ADD:
6038                 ret = io_poll_add(req);
6039                 break;
6040         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6041                 ret = io_poll_remove(req);
6042                 break;
6043         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6044                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6045                 break;
6046         case IORING_OP_SENDMSG:
6047                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6048                 break;
6049         case IORING_OP_SEND:
6050                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6051                 break;
6052         case IORING_OP_RECVMSG:
6053                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6054                 break;
6055         case IORING_OP_RECV:
6056                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6057                 break;
6058         case IORING_OP_TIMEOUT:
6059                 ret = io_timeout(req);
6060                 break;
6061         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6062                 ret = io_timeout_remove(req);
6063                 break;
6064         case IORING_OP_ACCEPT:
6065                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6066                 break;
6067         case IORING_OP_CONNECT:
6068                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6069                 break;
6070         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6071                 ret = io_async_cancel(req);
6072                 break;
6073         case IORING_OP_FALLOCATE:
6074                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6075                 break;
6076         case IORING_OP_OPENAT:
6077                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6078                 break;
6079         case IORING_OP_CLOSE:
6080                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6081                 break;
6082         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6083                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6084                 break;
6085         case IORING_OP_STATX:
6086                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6087                 break;
6088         case IORING_OP_FADVISE:
6089                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6090                 break;
6091         case IORING_OP_MADVISE:
6092                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6093                 break;
6094         case IORING_OP_OPENAT2:
6095                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6096                 break;
6097         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6098                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6099                 break;
6100         case IORING_OP_SPLICE:
6101                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6102                 break;
6103         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6104                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6105                 break;
6106         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6107                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6108                 break;
6109         case IORING_OP_TEE:
6110                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6111                 break;
6112         default:
6113                 ret = -EINVAL;
6114                 break;
6115         }
6116
6117         if (ret)
6118                 return ret;
6119
6120         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6121         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6122                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6123
6124                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6125                 if (in_async)
6126                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6127
6128                 io_iopoll_req_issued(req);
6129
6130                 if (in_async)
6131                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6132         }
6133
6134         return 0;
6135 }
6136
6137 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6138 {
6139         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6140         struct io_kiocb *timeout;
6141         int ret = 0;
6142
6143         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6144         if (timeout)
6145                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6146
6147         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6148         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6149                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6150                 ret = -ECANCELED;
6151         }
6152
6153         if (!ret) {
6154                 do {
6155                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6156                         /*
6157                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6158                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6159                          * wait for request slots on the block side.
6160                          */
6161                         if (ret != -EAGAIN)
6162                                 break;
6163                         cond_resched();
6164                 } while (1);
6165         }
6166
6167         if (ret) {
6168                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6169
6170                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6171                         lock_ctx = req->ctx;
6172
6173                 /*
6174                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6175                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6176                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6177                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6178                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6179                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6180                  * it.
6181                  */
6182                 if (lock_ctx)
6183                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6184
6185                 req_set_fail_links(req);
6186                 io_req_complete(req, ret);
6187
6188                 if (lock_ctx)
6189                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6190         }
6191
6192         return io_steal_work(req);
6193 }
6194
6195 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6196                                               int index)
6197 {
6198         struct fixed_file_table *table;
6199
6200         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6201         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6202 }
6203
6204 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6205                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6206 {
6207         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6208         struct file *file;
6209
6210         if (fixed) {
6211                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6212                         return NULL;
6213                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6214                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6215                 if (file) {
6216                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6217                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6218                 }
6219         } else {
6220                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6221                 file = __io_file_get(state, fd);
6222         }
6223
6224         if (file && file->f_op == &io_uring_fops &&
6225             !(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
6226                 io_req_init_async(req);
6227                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6228
6229                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6230                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6231                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6232         }
6233
6234         return file;
6235 }
6236
6237 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6238                            int fd)
6239 {
6240         bool fixed;
6241
6242         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6243         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6244                 return -EBADF;
6245
6246         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6247         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6248                 return 0;
6249         return -EBADF;
6250 }
6251
6252 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6253 {
6254         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6255                                                 struct io_timeout_data, timer);
6256         struct io_kiocb *req = data->req;
6257         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6258         struct io_kiocb *prev = NULL;
6259         unsigned long flags;
6260
6261         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6262
6263         /*
6264          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6265          * race with the completion of the linked work.
6266          */
6267         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6268                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6269                                   link_list);
6270                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6271                         list_del_init(&req->link_list);
6272                 else
6273                         prev = NULL;
6274         }
6275
6276         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6277
6278         if (prev) {
6279                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6280                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6281         } else {
6282                 io_cqring_add_event(req, -ETIME, 0);
6283                 io_put_req_deferred(req, 1);
6284         }
6285         return HRTIMER_NORESTART;
6286 }
6287
6288 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6289 {
6290         /*
6291          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6292          * we got a chance to setup the timer
6293          */
6294         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6295                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6296
6297                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6298                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6299                                 data->mode);
6300         }
6301 }
6302
6303 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6304 {
6305         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6306
6307         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6308         __io_queue_linked_timeout(req);
6309         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6310
6311         /* drop submission reference */
6312         io_put_req(req);
6313 }
6314
6315 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6316 {
6317         struct io_kiocb *nxt;
6318
6319         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6320                 return NULL;
6321         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6322                 return NULL;
6323
6324         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6325                                         link_list);
6326         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6327                 return NULL;
6328
6329         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6330         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6331         return nxt;
6332 }
6333
6334 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6335 {
6336         struct io_kiocb *linked_timeout;
6337         const struct cred *old_creds = NULL;
6338         int ret;
6339
6340 again:
6341         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6342
6343         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6344             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6345             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6346                 if (old_creds)
6347                         revert_creds(old_creds);
6348                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6349                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6350                 else
6351                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6352         }
6353
6354         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6355
6356         /*
6357          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6358          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6359          */
6360         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6361                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6362                         /*
6363                          * Queued up for async execution, worker will release
6364                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6365                          */
6366                         io_queue_async_work(req);
6367                 }
6368
6369                 if (linked_timeout)
6370                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6371         } else if (likely(!ret)) {
6372                 /* drop submission reference */
6373                 req = io_put_req_find_next(req);
6374                 if (linked_timeout)
6375                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6376
6377                 if (req) {
6378                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6379                                 goto again;
6380                         io_queue_async_work(req);
6381                 }
6382         } else {
6383                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6384                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6385                 req_set_fail_links(req);
6386                 io_put_req(req);
6387                 io_req_complete(req, ret);
6388         }
6389
6390         if (old_creds)
6391                 revert_creds(old_creds);
6392 }
6393
6394 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6395                          struct io_comp_state *cs)
6396 {
6397         int ret;
6398
6399         ret = io_req_defer(req, sqe);
6400         if (ret) {
6401                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6402 fail_req:
6403                         req_set_fail_links(req);
6404                         io_put_req(req);
6405                         io_req_complete(req, ret);
6406                 }
6407         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6408                 if (!req->async_data) {
6409                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6410                         if (unlikely(ret))
6411                                 goto fail_req;
6412                 }
6413                 io_queue_async_work(req);
6414         } else {
6415                 if (sqe) {
6416                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6417                         if (unlikely(ret))
6418                                 goto fail_req;
6419                 }
6420                 __io_queue_sqe(req, cs);
6421         }
6422 }
6423
6424 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6425                                       struct io_comp_state *cs)
6426 {
6427         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6428                 io_put_req(req);
6429                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6430         } else
6431                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6432 }
6433
6434 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6435                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6436 {
6437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6438         int ret;
6439
6440         /*
6441          * If we already have a head request, queue this one for async
6442          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6443          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6444          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6445          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6446          */
6447         if (*link) {
6448                 struct io_kiocb *head = *link;
6449
6450                 /*
6451                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6452                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6453                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6454                  * next after the link request. The last one is done via
6455                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6456                  */
6457                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6458                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6459                         ctx->drain_next = 1;
6460                 }
6461                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6462                 if (unlikely(ret)) {
6463                         /* fail even hard links since we don't submit */
6464                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6465                         return ret;
6466                 }
6467                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6468                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6469
6470                 /* last request of a link, enqueue the link */
6471                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6472                         io_queue_link_head(head, cs);
6473                         *link = NULL;
6474                 }
6475         } else {
6476                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6477                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6478                         ctx->drain_next = 0;
6479                 }
6480                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6481                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6482                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6483
6484                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6485                         if (unlikely(ret))
6486                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6487                         *link = req;
6488                 } else {
6489                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6490                 }
6491         }
6492
6493         return 0;
6494 }
6495
6496 /*
6497  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6498  */
6499 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6500 {
6501         if (!list_empty(&state->comp.list))
6502                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6503         blk_finish_plug(&state->plug);
6504         io_state_file_put(state);
6505         if (state->free_reqs)
6506                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6507 }
6508
6509 /*
6510  * Start submission side cache.
6511  */
6512 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6513                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6514 {
6515         blk_start_plug(&state->plug);
6516         state->comp.nr = 0;
6517         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6518         state->comp.ctx = ctx;
6519         state->free_reqs = 0;
6520         state->file = NULL;
6521         state->ios_left = max_ios;
6522 }
6523
6524 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6525 {
6526         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6527
6528         /*
6529          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6530          * since once we write the new head, the application could
6531          * write new data to them.
6532          */
6533         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6534 }
6535
6536 /*
6537  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6538  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6539  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6540  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6541  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6542  * prevent a re-load down the line.
6543  */
6544 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6545 {
6546         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6547         unsigned head;
6548
6549         /*
6550          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6551          *
6552          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6553          *    head updates.
6554          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6555          *    though the application is the one updating it.
6556          */
6557         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6558         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6559                 return &ctx->sq_sqes[head];
6560
6561         /* drop invalid entries */
6562         ctx->cached_sq_dropped++;
6563         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6564         return NULL;
6565 }
6566
6567 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6568 {
6569         ctx->cached_sq_head++;
6570 }
6571
6572 /*
6573  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6574  *
6575  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6576  */
6577 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6578                                         struct io_kiocb *req,
6579                                         unsigned int sqe_flags)
6580 {
6581         if (!ctx->restricted)
6582                 return true;
6583
6584         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6585                 return false;
6586
6587         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6588             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6589                 return false;
6590
6591         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6592                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6593                 return false;
6594
6595         return true;
6596 }
6597
6598 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6599                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6600                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6601
6602 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6603                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6604                        struct io_submit_state *state)
6605 {
6606         unsigned int sqe_flags;
6607         int id, ret;
6608
6609         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6610         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6611         req->async_data = NULL;
6612         req->file = NULL;
6613         req->ctx = ctx;
6614         req->flags = 0;
6615         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6616         refcount_set(&req->refs, 2);
6617         req->task = current;
6618         req->result = 0;
6619
6620         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6621                 return -EINVAL;
6622
6623         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6624                 return -EFAULT;
6625
6626         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6627         /* enforce forwards compatibility on users */
6628         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6629                 return -EINVAL;
6630
6631         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6632                 return -EACCES;
6633
6634         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6635             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6636                 return -EOPNOTSUPP;
6637
6638         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6639         if (id) {
6640                 struct io_identity *iod;
6641
6642                 iod = xa_load(&ctx->personalities, id);
6643                 if (unlikely(!iod))
6644                         return -EINVAL;
6645                 refcount_inc(&iod->count);
6646
6647                 __io_req_init_async(req);
6648                 get_cred(iod->creds);
6649                 req->work.identity = iod;
6650                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6651         }
6652
6653         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6654         req->flags |= sqe_flags;
6655
6656         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6657                 return 0;
6658
6659         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6660         state->ios_left--;
6661         return ret;
6662 }
6663
6664 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6665 {
6666         struct io_submit_state state;
6667         struct io_kiocb *link = NULL;
6668         int i, submitted = 0;
6669
6670         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6671         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6672                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6673                         return -EBUSY;
6674         }
6675
6676         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6677         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6678
6679         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6680                 return -EAGAIN;
6681
6682         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6683         refcount_add(nr, &current->usage);
6684
6685         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6686
6687         for (i = 0; i < nr; i++) {
6688                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6689                 struct io_kiocb *req;
6690                 int err;
6691
6692                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6693                 if (unlikely(!sqe)) {
6694                         io_consume_sqe(ctx);
6695                         break;
6696                 }
6697                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6698                 if (unlikely(!req)) {
6699                         if (!submitted)
6700                                 submitted = -EAGAIN;
6701                         break;
6702                 }
6703                 io_consume_sqe(ctx);
6704                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6705                 submitted++;
6706
6707                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6708                 if (unlikely(err)) {
6709 fail_req:
6710                         io_put_req(req);
6711                         io_req_complete(req, err);
6712                         break;
6713                 }
6714
6715                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6716                                                 true, io_async_submit(ctx));
6717                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6718                 if (err)
6719                         goto fail_req;
6720         }
6721
6722         if (unlikely(submitted != nr)) {
6723                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6724                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6725                 int unused = nr - ref_used;
6726
6727                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6728                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6729                 put_task_struct_many(current, unused);
6730         }
6731         if (link)
6732                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6733         io_submit_state_end(&state);
6734
6735          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6736         io_commit_sqring(ctx);
6737
6738         return submitted;
6739 }
6740
6741 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6742 {
6743         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6744         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6745         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6746         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6747 }
6748
6749 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6750 {
6751         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6752         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6753         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6754 }
6755
6756 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6757                                int sync, void *key)
6758 {
6759         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6760         int ret;
6761
6762         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6763         if (ret) {
6764                 unsigned long flags;
6765
6766                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6767                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6768                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6769         }
6770         return ret;
6771 }
6772
6773 enum sq_ret {
6774         SQT_IDLE        = 1,
6775         SQT_SPIN        = 2,
6776         SQT_DID_WORK    = 4,
6777 };
6778
6779 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6780                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6781 {
6782         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6783         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6784         unsigned int to_submit;
6785         int ret = 0;
6786
6787 again:
6788         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6789                 unsigned nr_events = 0;
6790
6791                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6792                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6793                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6794                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6795         }
6796
6797         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6798
6799         /*
6800          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6801          * to enter the kernel to reap and flush events.
6802          */
6803         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6804                 /*
6805                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6806                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6807                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6808                  * may sleep.
6809                  */
6810                 io_sq_thread_drop_mm();
6811
6812                 /*
6813                  * We're polling. If we're within the defined idle
6814                  * period, then let us spin without work before going
6815                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6816                  * more IO, we should wait for the application to
6817                  * reap events and wake us up.
6818                  */
6819                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6820                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6821                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6822                         return SQT_SPIN;
6823
6824                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6825                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6826
6827                 /*
6828                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6829                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6830                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6831                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6832                  * the iopoll_list again.
6833                  */
6834                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6835                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6836                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6837                         goto again;
6838                 }
6839
6840                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6841                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6842                         return SQT_IDLE;
6843         }
6844
6845         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6846         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6847
6848         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6849         if (cap_entries && to_submit > 8)
6850                 to_submit = 8;
6851
6852         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6853         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs) && !ctx->sqo_dead))
6854                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6855         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6856
6857         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6858                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6859
6860         return SQT_DID_WORK;
6861 }
6862
6863 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6864 {
6865         struct io_ring_ctx *ctx;
6866
6867         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6868                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6869                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6870                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6871                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6872                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6873         }
6874 }
6875
6876 static int io_sq_thread(void *data)
6877 {
6878         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6879         const struct cred *old_cred = NULL;
6880         struct io_sq_data *sqd = data;
6881         struct io_ring_ctx *ctx;
6882         unsigned long start_jiffies;
6883
6884         start_jiffies = jiffies;
6885         while (!kthread_should_stop()) {
6886                 enum sq_ret ret = 0;
6887                 bool cap_entries;
6888
6889                 /*
6890                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6891                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6892                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6893                  */
6894                 if (kthread_should_park()) {
6895                         kthread_parkme();
6896                         /*
6897                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
6898                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
6899                          * to be stopped, so here needs to have a check.
6900                          */
6901                         if (kthread_should_stop())
6902                                 break;
6903                 }
6904
6905                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6906                         io_sqd_init_new(sqd);
6907
6908                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6909
6910                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6911                         if (current->cred != ctx->creds) {
6912                                 if (old_cred)
6913                                         revert_creds(old_cred);
6914                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6915                         }
6916                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6917 #ifdef CONFIG_AUDIT
6918                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6919                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6920 #endif
6921
6922                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6923
6924                         io_sq_thread_drop_mm();
6925                 }
6926
6927                 if (ret & SQT_SPIN) {
6928                         io_run_task_work();
6929                         io_sq_thread_drop_mm();
6930                         cond_resched();
6931                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6932                         if (kthread_should_park())
6933                                 continue;
6934                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6935                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6936                         schedule();
6937                         start_jiffies = jiffies;
6938                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6939                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6940                 }
6941         }
6942
6943         io_run_task_work();
6944         io_sq_thread_drop_mm();
6945
6946         if (cur_css)
6947                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6948         if (old_cred)
6949                 revert_creds(old_cred);
6950
6951         kthread_parkme();
6952
6953         return 0;
6954 }
6955
6956 struct io_wait_queue {
6957         struct wait_queue_entry wq;
6958         struct io_ring_ctx *ctx;
6959         unsigned to_wait;
6960         unsigned nr_timeouts;
6961 };
6962
6963 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6964 {
6965         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6966
6967         /*
6968          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6969          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6970          * regardless of event count.
6971          */
6972         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6973                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6974 }
6975
6976 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6977                             int wake_flags, void *key)
6978 {
6979         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6980                                                         wq);
6981
6982         /*
6983          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6984          * the task, and the next invocation will do it.
6985          */
6986         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6987                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6988         return -1;
6989 }
6990
6991 static int io_run_task_work_sig(void)
6992 {
6993         if (io_run_task_work())
6994                 return 1;
6995         if (!signal_pending(current))
6996                 return 0;
6997         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6998                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6999                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
7000                 recalc_sigpending();
7001                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
7002                 return 1;
7003         }
7004         return -EINTR;
7005 }
7006
7007 /*
7008  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7009  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7010  */
7011 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7012                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
7013 {
7014         struct io_wait_queue iowq = {
7015                 .wq = {
7016                         .private        = current,
7017                         .func           = io_wake_function,
7018                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7019                 },
7020                 .ctx            = ctx,
7021                 .to_wait        = min_events,
7022         };
7023         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7024         int ret = 0;
7025
7026         do {
7027                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7028                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7029                         return 0;
7030                 if (!io_run_task_work())
7031                         break;
7032         } while (1);
7033
7034         if (sig) {
7035 #ifdef CONFIG_COMPAT
7036                 if (in_compat_syscall())
7037                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7038                                                       sigsz);
7039                 else
7040 #endif
7041                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7042
7043                 if (ret)
7044                         return ret;
7045         }
7046
7047         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7048         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7049         do {
7050                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7051                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7052                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7053                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7054                 ret = io_run_task_work_sig();
7055                 if (ret > 0) {
7056                         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7057                         continue;
7058                 }
7059                 else if (ret < 0)
7060                         break;
7061                 if (io_should_wake(&iowq))
7062                         break;
7063                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
7064                         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7065                         continue;
7066                 }
7067                 schedule();
7068         } while (1);
7069         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7070
7071         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7072
7073         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7074 }
7075
7076 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7077 {
7078 #if defined(CONFIG_UNIX)
7079         if (ctx->ring_sock) {
7080                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7081                 struct sk_buff *skb;
7082
7083                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7084                         kfree_skb(skb);
7085         }
7086 #else
7087         int i;
7088
7089         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7090                 struct file *file;
7091
7092                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7093                 if (file)
7094                         fput(file);
7095         }
7096 #endif
7097 }
7098
7099 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7100 {
7101         struct fixed_file_data *data;
7102
7103         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7104         complete(&data->done);
7105 }
7106
7107 static void io_sqe_files_set_node(struct fixed_file_data *file_data,
7108                                   struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7109 {
7110         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7111         file_data->node = ref_node;
7112         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7113         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7114         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7115 }
7116
7117 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7118 {
7119         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7120         struct fixed_file_ref_node *backup_node, *ref_node = NULL;
7121         unsigned nr_tables, i;
7122         int ret;
7123
7124         if (!data)
7125                 return -ENXIO;
7126         backup_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7127         if (!backup_node)
7128                 return -ENOMEM;
7129
7130         spin_lock_bh(&data->lock);
7131         ref_node = data->node;
7132         spin_unlock_bh(&data->lock);
7133         if (ref_node)
7134                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7135
7136         percpu_ref_kill(&data->refs);
7137
7138         /* wait for all refs nodes to complete */
7139         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7140         do {
7141                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7142                 if (!ret)
7143                         break;
7144                 ret = io_run_task_work_sig();
7145                 if (ret < 0) {
7146                         percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7147                         reinit_completion(&data->done);
7148                         io_sqe_files_set_node(data, backup_node);
7149                         return ret;
7150                 }
7151         } while (1);
7152
7153         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7154         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7155         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7156                 kfree(data->table[i].files);
7157         kfree(data->table);
7158         percpu_ref_exit(&data->refs);
7159         kfree(data);
7160         ctx->file_data = NULL;
7161         ctx->nr_user_files = 0;
7162         destroy_fixed_file_ref_node(backup_node);
7163         return 0;
7164 }
7165
7166 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7167 {
7168         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7169                 /*
7170                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7171                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7172                  * set to a single CPU.
7173                  */
7174                 if (sqd->thread) {
7175                         kthread_park(sqd->thread);
7176                         kthread_stop(sqd->thread);
7177                 }
7178
7179                 kfree(sqd);
7180         }
7181 }
7182
7183 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7184 {
7185         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7186         struct io_sq_data *sqd;
7187         struct fd f;
7188
7189         f = fdget(p->wq_fd);
7190         if (!f.file)
7191                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7192         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7193                 fdput(f);
7194                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7195         }
7196
7197         ctx_attach = f.file->private_data;
7198         sqd = ctx_attach->sq_data;
7199         if (!sqd) {
7200                 fdput(f);
7201                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7202         }
7203
7204         refcount_inc(&sqd->refs);
7205         fdput(f);
7206         return sqd;
7207 }
7208
7209 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7210 {
7211         struct io_sq_data *sqd;
7212
7213         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7214                 return io_attach_sq_data(p);
7215
7216         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7217         if (!sqd)
7218                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7219
7220         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7221         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7222         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7223         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7224         mutex_init(&sqd->lock);
7225         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7226         return sqd;
7227 }
7228
7229 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7230         __releases(&sqd->lock)
7231 {
7232         if (!sqd->thread)
7233                 return;
7234         kthread_unpark(sqd->thread);
7235         mutex_unlock(&sqd->lock);
7236 }
7237
7238 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7239         __acquires(&sqd->lock)
7240 {
7241         if (!sqd->thread)
7242                 return;
7243         mutex_lock(&sqd->lock);
7244         kthread_park(sqd->thread);
7245 }
7246
7247 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7248 {
7249         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7250
7251         if (sqd) {
7252                 if (sqd->thread) {
7253                         /*
7254                          * We may arrive here from the error branch in
7255                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7256                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7257                          * sure the wait will complete.
7258                          */
7259                         wake_up_process(sqd->thread);
7260                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7261
7262                         io_sq_thread_park(sqd);
7263                 }
7264
7265                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7266                 list_del(&ctx->sqd_list);
7267                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7268
7269                 if (sqd->thread) {
7270                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7271                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7272                 }
7273
7274                 io_put_sq_data(sqd);
7275                 ctx->sq_data = NULL;
7276         }
7277 }
7278
7279 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7280 {
7281         io_sq_thread_stop(ctx);
7282
7283         if (ctx->io_wq) {
7284                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7285                 ctx->io_wq = NULL;
7286         }
7287 }
7288
7289 #if defined(CONFIG_UNIX)
7290 /*
7291  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7292  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7293  * loops in the file referencing.
7294  */
7295 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7296 {
7297         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7298         struct scm_fp_list *fpl;
7299         struct sk_buff *skb;
7300         int i, nr_files;
7301
7302         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7303         if (!fpl)
7304                 return -ENOMEM;
7305
7306         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7307         if (!skb) {
7308                 kfree(fpl);
7309                 return -ENOMEM;
7310         }
7311
7312         skb->sk = sk;
7313
7314         nr_files = 0;
7315         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7316         for (i = 0; i < nr; i++) {
7317                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7318
7319                 if (!file)
7320                         continue;
7321                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7322                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7323                 nr_files++;
7324         }
7325
7326         if (nr_files) {
7327                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7328                 fpl->count = nr_files;
7329                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7330                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7331                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7332                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7333
7334                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7335                         fput(fpl->fp[i]);
7336         } else {
7337                 kfree_skb(skb);
7338                 kfree(fpl);
7339         }
7340
7341         return 0;
7342 }
7343
7344 /*
7345  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7346  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7347  * garbage collection to take care of this problem for us.
7348  */
7349 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7350 {
7351         unsigned left, total;
7352         int ret = 0;
7353
7354         total = 0;
7355         left = ctx->nr_user_files;
7356         while (left) {
7357                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7358
7359                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7360                 if (ret)
7361                         break;
7362                 left -= this_files;
7363                 total += this_files;
7364         }
7365
7366         if (!ret)
7367                 return 0;
7368
7369         while (total < ctx->nr_user_files) {
7370                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7371
7372                 if (file)
7373                         fput(file);
7374                 total++;
7375         }
7376
7377         return ret;
7378 }
7379 #else
7380 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7381 {
7382         return 0;
7383 }
7384 #endif
7385
7386 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7387                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7388 {
7389         int i;
7390
7391         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7392                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7393                 unsigned this_files;
7394
7395                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7396                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7397                                         GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7398                 if (!table->files)
7399                         break;
7400                 nr_files -= this_files;
7401         }
7402
7403         if (i == nr_tables)
7404                 return 0;
7405
7406         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7407                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7408                 kfree(table->files);
7409         }
7410         return 1;
7411 }
7412
7413 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7414 {
7415 #if defined(CONFIG_UNIX)
7416         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7417         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7418         struct sk_buff *skb;
7419         int i;
7420
7421         __skb_queue_head_init(&list);
7422
7423         /*
7424          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7425          * remove this entry and rearrange the file array.
7426          */
7427         skb = skb_dequeue(head);
7428         while (skb) {
7429                 struct scm_fp_list *fp;
7430
7431                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7432                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7433                         int left;
7434
7435                         if (fp->fp[i] != file)
7436                                 continue;
7437
7438                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7439                         left = fp->count - 1 - i;
7440                         if (left) {
7441                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7442                                                 left * sizeof(struct file *));
7443                         }
7444                         fp->count--;
7445                         if (!fp->count) {
7446                                 kfree_skb(skb);
7447                                 skb = NULL;
7448                         } else {
7449                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7450                         }
7451                         fput(file);
7452                         file = NULL;
7453                         break;
7454                 }
7455
7456                 if (!file)
7457                         break;
7458
7459                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7460
7461                 skb = skb_dequeue(head);
7462         }
7463
7464         if (skb_peek(&list)) {
7465                 spin_lock_irq(&head->lock);
7466                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7467                         __skb_queue_tail(head, skb);
7468                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7469         }
7470 #else
7471         fput(file);
7472 #endif
7473 }
7474
7475 struct io_file_put {
7476         struct list_head list;
7477         struct file *file;
7478 };
7479
7480 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7481 {
7482         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7483         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7484         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7485
7486         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7487                 list_del(&pfile->list);
7488                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7489                 kfree(pfile);
7490         }
7491
7492         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7493         kfree(ref_node);
7494         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7495 }
7496
7497 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7498 {
7499         struct io_ring_ctx *ctx;
7500         struct llist_node *node;
7501
7502         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7503         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7504
7505         while (node) {
7506                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7507                 struct llist_node *next = node->next;
7508
7509                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7510                 __io_file_put_work(ref_node);
7511                 node = next;
7512         }
7513 }
7514
7515 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7516 {
7517         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7518         struct fixed_file_data *data;
7519         struct io_ring_ctx *ctx;
7520         bool first_add = false;
7521         int delay = HZ;
7522
7523         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7524         data = ref_node->file_data;
7525         ctx = data->ctx;
7526
7527         spin_lock_bh(&data->lock);
7528         ref_node->done = true;
7529
7530         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7531                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7532                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7533                 /* recycle ref nodes in order */
7534                 if (!ref_node->done)
7535                         break;
7536                 list_del(&ref_node->node);
7537                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7538         }
7539         spin_unlock_bh(&data->lock);
7540
7541         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7542                 delay = 0;
7543
7544         if (!delay)
7545                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7546         else if (first_add)
7547                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7548 }
7549
7550 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7551                         struct io_ring_ctx *ctx)
7552 {
7553         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7554
7555         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7556         if (!ref_node)
7557                 return NULL;
7558
7559         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7560                             0, GFP_KERNEL)) {
7561                 kfree(ref_node);
7562                 return NULL;
7563         }
7564         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7565         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7566         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7567         ref_node->done = false;
7568         return ref_node;
7569 }
7570
7571 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7572 {
7573         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7574         kfree(ref_node);
7575 }
7576
7577 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7578                                  unsigned nr_args)
7579 {
7580         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7581         unsigned nr_tables, i;
7582         struct file *file;
7583         int fd, ret = -ENOMEM;
7584         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7585         struct fixed_file_data *file_data;
7586
7587         if (ctx->file_data)
7588                 return -EBUSY;
7589         if (!nr_args)
7590                 return -EINVAL;
7591         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7592                 return -EMFILE;
7593         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
7594                 return -EMFILE;
7595
7596         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7597         if (!file_data)
7598                 return -ENOMEM;
7599         file_data->ctx = ctx;
7600         init_completion(&file_data->done);
7601         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7602         spin_lock_init(&file_data->lock);
7603
7604         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7605         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7606                                    GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7607         if (!file_data->table)
7608                 goto out_free;
7609
7610         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7611                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7612                 goto out_free;
7613
7614         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7615                 goto out_ref;
7616         ctx->file_data = file_data;
7617
7618         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7619                 struct fixed_file_table *table;
7620                 unsigned index;
7621
7622                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7623                         ret = -EFAULT;
7624                         goto out_fput;
7625                 }
7626                 /* allow sparse sets */
7627                 if (fd == -1)
7628                         continue;
7629
7630                 file = fget(fd);
7631                 ret = -EBADF;
7632                 if (!file)
7633                         goto out_fput;
7634
7635                 /*
7636                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7637                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7638                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7639                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7640                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7641                  */
7642                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7643                         fput(file);
7644                         goto out_fput;
7645                 }
7646                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7647                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7648                 table->files[index] = file;
7649         }
7650
7651         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7652         if (ret) {
7653                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7654                 return ret;
7655         }
7656
7657         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7658         if (!ref_node) {
7659                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7660                 return -ENOMEM;
7661         }
7662
7663         io_sqe_files_set_node(file_data, ref_node);
7664         return ret;
7665 out_fput:
7666         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7667                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7668                 if (file)
7669                         fput(file);
7670         }
7671         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7672                 kfree(file_data->table[i].files);
7673         ctx->nr_user_files = 0;
7674 out_ref:
7675         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7676 out_free:
7677         kfree(file_data->table);
7678         kfree(file_data);
7679         ctx->file_data = NULL;
7680         return ret;
7681 }
7682
7683 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7684                                 int index)
7685 {
7686 #if defined(CONFIG_UNIX)
7687         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7688         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7689         struct sk_buff *skb;
7690
7691         /*
7692          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7693          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7694          * and filling it in.
7695          */
7696         spin_lock_irq(&head->lock);
7697         skb = skb_peek(head);
7698         if (skb) {
7699                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7700
7701                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7702                         __skb_unlink(skb, head);
7703                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7704                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7705                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7706                         fpl->count++;
7707                         spin_lock_irq(&head->lock);
7708                         __skb_queue_head(head, skb);
7709                 } else {
7710                         skb = NULL;
7711                 }
7712         }
7713         spin_unlock_irq(&head->lock);
7714
7715         if (skb) {
7716                 fput(file);
7717                 return 0;
7718         }
7719
7720         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7721 #else
7722         return 0;
7723 #endif
7724 }
7725
7726 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7727                                  struct file *file)
7728 {
7729         struct io_file_put *pfile;
7730         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7731
7732         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7733         if (!pfile)
7734                 return -ENOMEM;
7735
7736         pfile->file = file;
7737         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7738
7739         return 0;
7740 }
7741
7742 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7743                                  struct io_uring_files_update *up,
7744                                  unsigned nr_args)
7745 {
7746         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7747         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7748         struct file *file;
7749         __s32 __user *fds;
7750         int fd, i, err;
7751         __u32 done;
7752         bool needs_switch = false;
7753
7754         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7755                 return -EOVERFLOW;
7756         if (done > ctx->nr_user_files)
7757                 return -EINVAL;
7758
7759         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7760         if (!ref_node)
7761                 return -ENOMEM;
7762
7763         done = 0;
7764         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7765         while (nr_args) {
7766                 struct fixed_file_table *table;
7767                 unsigned index;
7768
7769                 err = 0;
7770                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7771                         err = -EFAULT;
7772                         break;
7773                 }
7774                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7775                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7776                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7777                 if (table->files[index]) {
7778                         file = table->files[index];
7779                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7780                         if (err)
7781                                 break;
7782                         table->files[index] = NULL;
7783                         needs_switch = true;
7784                 }
7785                 if (fd != -1) {
7786                         file = fget(fd);
7787                         if (!file) {
7788                                 err = -EBADF;
7789                                 break;
7790                         }
7791                         /*
7792                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7793                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7794                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7795                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7796                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7797                          * support regular read/write anyway.
7798                          */
7799                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7800                                 fput(file);
7801                                 err = -EBADF;
7802                                 break;
7803                         }
7804                         table->files[index] = file;
7805                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7806                         if (err) {
7807                                 table->files[index] = NULL;
7808                                 fput(file);
7809                                 break;
7810                         }
7811                 }
7812                 nr_args--;
7813                 done++;
7814                 up->offset++;
7815         }
7816
7817         if (needs_switch) {
7818                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7819                 io_sqe_files_set_node(data, ref_node);
7820         } else
7821                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7822
7823         return done ? done : err;
7824 }
7825
7826 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7827                                unsigned nr_args)
7828 {
7829         struct io_uring_files_update up;
7830
7831         if (!ctx->file_data)
7832                 return -ENXIO;
7833         if (!nr_args)
7834                 return -EINVAL;
7835         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7836                 return -EFAULT;
7837         if (up.resv)
7838                 return -EINVAL;
7839
7840         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7841 }
7842
7843 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7844 {
7845         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7846
7847         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7848         io_put_req(req);
7849 }
7850
7851 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7852                               struct io_uring_params *p)
7853 {
7854         struct io_wq_data data;
7855         struct fd f;
7856         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7857         unsigned int concurrency;
7858         int ret = 0;
7859
7860         data.user = ctx->user;
7861         data.free_work = io_free_work;
7862         data.do_work = io_wq_submit_work;
7863
7864         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7865                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7866                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7867
7868                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7869                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7870                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7871                         ctx->io_wq = NULL;
7872                 }
7873                 return ret;
7874         }
7875
7876         f = fdget(p->wq_fd);
7877         if (!f.file)
7878                 return -EBADF;
7879
7880         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7881                 ret = -EINVAL;
7882                 goto out_fput;
7883         }
7884
7885         ctx_attach = f.file->private_data;
7886         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7887         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7888                 ret = -EINVAL;
7889                 goto out_fput;
7890         }
7891
7892         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7893 out_fput:
7894         fdput(f);
7895         return ret;
7896 }
7897
7898 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7899 {
7900         struct io_uring_task *tctx;
7901         int ret;
7902
7903         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7904         if (unlikely(!tctx))
7905                 return -ENOMEM;
7906
7907         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7908         if (unlikely(ret)) {
7909                 kfree(tctx);
7910                 return ret;
7911         }
7912
7913         xa_init(&tctx->xa);
7914         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7915         tctx->last = NULL;
7916         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7917         tctx->sqpoll = false;
7918         io_init_identity(&tctx->__identity);
7919         tctx->identity = &tctx->__identity;
7920         task->io_uring = tctx;
7921         return 0;
7922 }
7923
7924 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7925 {
7926         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7927
7928         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7929         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7930         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7931                 kfree(tctx->identity);
7932         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7933         kfree(tctx);
7934         tsk->io_uring = NULL;
7935 }
7936
7937 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7938                                 struct io_uring_params *p)
7939 {
7940         int ret;
7941
7942         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7943                 struct io_sq_data *sqd;
7944
7945                 ret = -EPERM;
7946                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7947                         goto err;
7948
7949                 sqd = io_get_sq_data(p);
7950                 if (IS_ERR(sqd)) {
7951                         ret = PTR_ERR(sqd);
7952                         goto err;
7953                 }
7954
7955                 ctx->sq_data = sqd;
7956                 io_sq_thread_park(sqd);
7957                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7958                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7959                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7960                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7961
7962                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7963                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7964                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7965
7966                 if (sqd->thread)
7967                         goto done;
7968
7969                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7970                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7971
7972                         ret = -EINVAL;
7973                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7974                                 goto err;
7975                         if (!cpu_online(cpu))
7976                                 goto err;
7977
7978                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7979                                                         cpu, "io_uring-sq");
7980                 } else {
7981                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7982                                                         "io_uring-sq");
7983                 }
7984                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7985                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7986                         sqd->thread = NULL;
7987                         goto err;
7988                 }
7989                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7990                 if (ret)
7991                         goto err;
7992         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7993                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7994                 ret = -EINVAL;
7995                 goto err;
7996         }
7997
7998 done:
7999         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8000         if (ret)
8001                 goto err;
8002
8003         return 0;
8004 err:
8005         io_finish_async(ctx);
8006         return ret;
8007 }
8008
8009 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8010 {
8011         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8012
8013         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
8014         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd && sqd->thread)
8015                 wake_up_process(sqd->thread);
8016 }
8017
8018 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8019                                       unsigned long nr_pages)
8020 {
8021         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8022 }
8023
8024 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8025                                    unsigned long nr_pages)
8026 {
8027         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8028
8029         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8030         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8031
8032         do {
8033                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8034                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8035                 if (new_pages > page_limit)
8036                         return -ENOMEM;
8037         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8038                                         new_pages) != cur_pages);
8039
8040         return 0;
8041 }
8042
8043 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8044                              enum io_mem_account acct)
8045 {
8046         if (ctx->limit_mem)
8047                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8048
8049         if (ctx->mm_account) {
8050                 if (acct == ACCT_LOCKED)
8051                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8052                 else if (acct == ACCT_PINNED)
8053                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8054         }
8055 }
8056
8057 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8058                           enum io_mem_account acct)
8059 {
8060         int ret;
8061
8062         if (ctx->limit_mem) {
8063                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8064                 if (ret)
8065                         return ret;
8066         }
8067
8068         if (ctx->mm_account) {
8069                 if (acct == ACCT_LOCKED)
8070                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8071                 else if (acct == ACCT_PINNED)
8072                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8073         }
8074
8075         return 0;
8076 }
8077
8078 static void io_mem_free(void *ptr)
8079 {
8080         struct page *page;
8081
8082         if (!ptr)
8083                 return;
8084
8085         page = virt_to_head_page(ptr);
8086         if (put_page_testzero(page))
8087                 free_compound_page(page);
8088 }
8089
8090 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8091 {
8092         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8093                                 __GFP_NORETRY;
8094
8095         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8096 }
8097
8098 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8099                                 size_t *sq_offset)
8100 {
8101         struct io_rings *rings;
8102         size_t off, sq_array_size;
8103
8104         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8105         if (off == SIZE_MAX)
8106                 return SIZE_MAX;
8107
8108 #ifdef CONFIG_SMP
8109         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8110         if (off == 0)
8111                 return SIZE_MAX;
8112 #endif
8113
8114         if (sq_offset)
8115                 *sq_offset = off;
8116
8117         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8118         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8119                 return SIZE_MAX;
8120
8121         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8122                 return SIZE_MAX;
8123
8124         return off;
8125 }
8126
8127 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8128 {
8129         size_t pages;
8130
8131         pages = (size_t)1 << get_order(
8132                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8133         pages += (size_t)1 << get_order(
8134                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8135
8136         return pages;
8137 }
8138
8139 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8140 {
8141         int i, j;
8142
8143         if (!ctx->user_bufs)
8144                 return -ENXIO;
8145
8146         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8147                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8148
8149                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8150                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8151
8152                 if (imu->acct_pages)
8153                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8154                 kvfree(imu->bvec);
8155                 imu->nr_bvecs = 0;
8156         }
8157
8158         kfree(ctx->user_bufs);
8159         ctx->user_bufs = NULL;
8160         ctx->nr_user_bufs = 0;
8161         return 0;
8162 }
8163
8164 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8165                        void __user *arg, unsigned index)
8166 {
8167         struct iovec __user *src;
8168
8169 #ifdef CONFIG_COMPAT
8170         if (ctx->compat) {
8171                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8172                 struct compat_iovec ciov;
8173
8174                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8175                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8176                         return -EFAULT;
8177
8178                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8179                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8180                 return 0;
8181         }
8182 #endif
8183         src = (struct iovec __user *) arg;
8184         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8185                 return -EFAULT;
8186         return 0;
8187 }
8188
8189 /*
8190  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8191  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8192  * match that one.
8193  *
8194  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8195  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8196  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8197  */
8198 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8199                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8200 {
8201         int i, j;
8202
8203         /* check current page array */
8204         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8205                 if (!PageCompound(pages[i]))
8206                         continue;
8207                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8208                         return true;
8209         }
8210
8211         /* check previously registered pages */
8212         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8213                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8214
8215                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8216                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8217                                 continue;
8218                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8219                                 return true;
8220                 }
8221         }
8222
8223         return false;
8224 }
8225
8226 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8227                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8228                                  struct page **last_hpage)
8229 {
8230         int i, ret;
8231
8232         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8233                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8234                         imu->acct_pages++;
8235                 } else {
8236                         struct page *hpage;
8237
8238                         hpage = compound_head(pages[i]);
8239                         if (hpage == *last_hpage)
8240                                 continue;
8241                         *last_hpage = hpage;
8242                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8243                                 continue;
8244                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8245                 }
8246         }
8247
8248         if (!imu->acct_pages)
8249                 return 0;
8250
8251         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8252         if (ret)
8253                 imu->acct_pages = 0;
8254         return ret;
8255 }
8256
8257 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8258                                   unsigned nr_args)
8259 {
8260         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8261         struct page **pages = NULL;
8262         struct page *last_hpage = NULL;
8263         int i, j, got_pages = 0;
8264         int ret = -EINVAL;
8265
8266         if (ctx->user_bufs)
8267                 return -EBUSY;
8268         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8269                 return -EINVAL;
8270
8271         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8272                                         GFP_KERNEL);
8273         if (!ctx->user_bufs)
8274                 return -ENOMEM;
8275
8276         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8277                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8278                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8279                 int pret, nr_pages;
8280                 struct iovec iov;
8281                 size_t size;
8282
8283                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8284                 if (ret)
8285                         goto err;
8286
8287                 /*
8288                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8289                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8290                  * submitted if they are wrong.
8291                  */
8292                 ret = -EFAULT;
8293                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8294                         goto err;
8295
8296                 /* arbitrary limit, but we need something */
8297                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8298                         goto err;
8299
8300                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8301                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8302                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8303                 nr_pages = end - start;
8304
8305                 ret = 0;
8306                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8307                         kvfree(vmas);
8308                         kvfree(pages);
8309                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8310                                                 GFP_KERNEL);
8311                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8312                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8313                                         GFP_KERNEL);
8314                         if (!pages || !vmas) {
8315                                 ret = -ENOMEM;
8316                                 goto err;
8317                         }
8318                         got_pages = nr_pages;
8319                 }
8320
8321                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8322                                                 GFP_KERNEL);
8323                 ret = -ENOMEM;
8324                 if (!imu->bvec)
8325                         goto err;
8326
8327                 ret = 0;
8328                 mmap_read_lock(current->mm);
8329                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8330                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8331                                       pages, vmas);
8332                 if (pret == nr_pages) {
8333                         /* don't support file backed memory */
8334                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8335                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8336
8337                                 if (vma->vm_file &&
8338                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8339                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8340                                         break;
8341                                 }
8342                         }
8343                 } else {
8344                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8345                 }
8346                 mmap_read_unlock(current->mm);
8347                 if (ret) {
8348                         /*
8349                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8350                          * release any pages we did get
8351                          */
8352                         if (pret > 0)
8353                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8354                         kvfree(imu->bvec);
8355                         goto err;
8356                 }
8357
8358                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8359                 if (ret) {
8360                         unpin_user_pages(pages, pret);
8361                         kvfree(imu->bvec);
8362                         goto err;
8363                 }
8364
8365                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8366                 size = iov.iov_len;
8367                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8368                         size_t vec_len;
8369
8370                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8371                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8372                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8373                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8374                         off = 0;
8375                         size -= vec_len;
8376                 }
8377                 /* store original address for later verification */
8378                 imu->ubuf = ubuf;
8379                 imu->len = iov.iov_len;
8380                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8381
8382                 ctx->nr_user_bufs++;
8383         }
8384         kvfree(pages);
8385         kvfree(vmas);
8386         return 0;
8387 err:
8388         kvfree(pages);
8389         kvfree(vmas);
8390         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8391         return ret;
8392 }
8393
8394 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8395 {
8396         __s32 __user *fds = arg;
8397         int fd;
8398
8399         if (ctx->cq_ev_fd)
8400                 return -EBUSY;
8401
8402         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8403                 return -EFAULT;
8404
8405         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8406         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8407                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8408                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8409                 return ret;
8410         }
8411
8412         return 0;
8413 }
8414
8415 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8416 {
8417         if (ctx->cq_ev_fd) {
8418                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8419                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8420                 return 0;
8421         }
8422
8423         return -ENXIO;
8424 }
8425
8426 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8427 {
8428         struct io_buffer *buf;
8429         unsigned long index;
8430
8431         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8432                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8433 }
8434
8435 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8436 {
8437         io_finish_async(ctx);
8438         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8439
8440         if (ctx->sqo_task) {
8441                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8442                 ctx->sqo_task = NULL;
8443                 mmdrop(ctx->mm_account);
8444                 ctx->mm_account = NULL;
8445         }
8446
8447 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8448         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8449                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8450 #endif
8451
8452         io_sqe_files_unregister(ctx);
8453         io_eventfd_unregister(ctx);
8454         io_destroy_buffers(ctx);
8455
8456 #if defined(CONFIG_UNIX)
8457         if (ctx->ring_sock) {
8458                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8459                 sock_release(ctx->ring_sock);
8460         }
8461 #endif
8462
8463         io_mem_free(ctx->rings);
8464         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8465
8466         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8467         free_uid(ctx->user);
8468         put_cred(ctx->creds);
8469         kfree(ctx->cancel_hash);
8470         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8471         kfree(ctx);
8472 }
8473
8474 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8475 {
8476         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8477         __poll_t mask = 0;
8478
8479         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8480         /*
8481          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8482          * io_commit_cqring
8483          */
8484         smp_rmb();
8485         if (!io_sqring_full(ctx))
8486                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8487
8488         /*
8489          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8490          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8491          *      CPU0                    CPU1
8492          *      ----                    ----
8493          * lock(&ctx->uring_lock);
8494          *                              lock(&ep->mtx);
8495          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8496          * lock(&ep->mtx);
8497          *
8498          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8499          * pushs them to do the flush.
8500          */
8501         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8502                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8503
8504         return mask;
8505 }
8506
8507 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8508 {
8509         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8510
8511         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8512 }
8513
8514 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8515 {
8516         struct io_identity *iod;
8517
8518         iod = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8519         if (iod) {
8520                 put_cred(iod->creds);
8521                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8522                         kfree(iod);
8523                 return 0;
8524         }
8525
8526         return -EINVAL;
8527 }
8528
8529 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8530 {
8531         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8532                                                exit_work);
8533
8534         /*
8535          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8536          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8537          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8538          * as nobody else will be looking for them.
8539          */
8540         do {
8541                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8542         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8543         io_ring_ctx_free(ctx);
8544 }
8545
8546 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8547 {
8548         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8549
8550         return req->ctx == data;
8551 }
8552
8553 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8554 {
8555         unsigned long index;
8556         struct io_identify *iod;
8557
8558         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8559         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8560         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8561
8562         if (WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !ctx->sqo_dead))
8563                 ctx->sqo_dead = 1;
8564
8565         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8566         if (ctx->rings)
8567                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8568         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8569
8570         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8571         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8572
8573         if (ctx->io_wq)
8574                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8575
8576         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8577         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8578         xa_for_each(&ctx->personalities, index, iod)
8579                  io_unregister_personality(ctx, index);
8580
8581         /*
8582          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8583          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8584          * spurious failure in setting up a new ring.
8585          */
8586         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8587                          ACCT_LOCKED);
8588
8589         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8590         /*
8591          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8592          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8593          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8594          * over using system_wq.
8595          */
8596         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8597 }
8598
8599 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8600 {
8601         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8602
8603         file->private_data = NULL;
8604         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8605         return 0;
8606 }
8607
8608 struct io_task_cancel {
8609         struct task_struct *task;
8610         struct files_struct *files;
8611 };
8612
8613 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8614 {
8615         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8616         struct io_task_cancel *cancel = data;
8617         bool ret;
8618
8619         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8620                 unsigned long flags;
8621                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8622
8623                 /* protect against races with linked timeouts */
8624                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8625                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8626                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8627         } else {
8628                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8629         }
8630         return ret;
8631 }
8632
8633 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8634                                   struct task_struct *task,
8635                                   struct files_struct *files)
8636 {
8637         struct io_defer_entry *de = NULL;
8638         LIST_HEAD(list);
8639
8640         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8641         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8642                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8643                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8644                         break;
8645                 }
8646         }
8647         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8648
8649         while (!list_empty(&list)) {
8650                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8651                 list_del_init(&de->list);
8652                 req_set_fail_links(de->req);
8653                 io_put_req(de->req);
8654                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8655                 kfree(de);
8656         }
8657 }
8658
8659 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8660                                    struct task_struct *task,
8661                                    struct files_struct *files)
8662 {
8663         struct io_kiocb *req;
8664         int cnt = 0;
8665
8666         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8667         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8668                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8669         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8670         return cnt;
8671 }
8672
8673 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8674                                   struct task_struct *task,
8675                                   struct files_struct *files)
8676 {
8677         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8678                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8679                 DEFINE_WAIT(wait);
8680                 int inflight;
8681
8682                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8683                 if (!inflight)
8684                         break;
8685
8686                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8687                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8688                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8689                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8690                 io_run_task_work();
8691
8692                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8693                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8694                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8695                         schedule();
8696                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8697         }
8698 }
8699
8700 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8701                                             struct task_struct *task)
8702 {
8703         while (1) {
8704                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8705                 enum io_wq_cancel cret;
8706                 bool ret = false;
8707
8708                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8709                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8710                         ret = true;
8711
8712                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8713                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8714                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8715                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8716                                 ret = true;
8717                         }
8718                 }
8719
8720                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8721                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8722                 if (!ret)
8723                         break;
8724                 io_run_task_work();
8725                 cond_resched();
8726         }
8727 }
8728
8729 static void io_disable_sqo_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
8730 {
8731         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8732         ctx->sqo_dead = 1;
8733         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8734                 io_sq_offload_start(ctx);
8735         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8736
8737         /* make sure callers enter the ring to get error */
8738         if (ctx->rings)
8739                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
8740 }
8741
8742 /*
8743  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8744  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8745  * looping until none are found.
8746  */
8747 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8748                                           struct files_struct *files)
8749 {
8750         struct task_struct *task = current;
8751
8752         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8753                 io_disable_sqo_submit(ctx);
8754                 task = ctx->sq_data->thread;
8755                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8756                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8757         }
8758
8759         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8760         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8761
8762         if (!files)
8763                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8764         else
8765                 io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8766
8767         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8768                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8769                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8770         }
8771 }
8772
8773 /*
8774  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8775  */
8776 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8777 {
8778         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8779         int ret;
8780
8781         if (unlikely(!tctx)) {
8782                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8783                 if (unlikely(ret))
8784                         return ret;
8785                 tctx = current->io_uring;
8786         }
8787         if (tctx->last != file) {
8788                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8789
8790                 if (!old) {
8791                         get_file(file);
8792                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
8793                                                 file, GFP_KERNEL));
8794                         if (ret) {
8795                                 fput(file);
8796                                 return ret;
8797                         }
8798                 }
8799                 tctx->last = file;
8800         }
8801
8802         /*
8803          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8804          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8805          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8806          */
8807         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8808                 tctx->sqpoll = true;
8809
8810         return 0;
8811 }
8812
8813 /*
8814  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8815  */
8816 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8817 {
8818         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8819
8820         if (tctx->last == file)
8821                 tctx->last = NULL;
8822         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8823         if (file)
8824                 fput(file);
8825 }
8826
8827 static void io_uring_remove_task_files(struct io_uring_task *tctx)
8828 {
8829         struct file *file;
8830         unsigned long index;
8831
8832         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
8833                 io_uring_del_task_file(file);
8834 }
8835
8836 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8837 {
8838         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8839         struct file *file;
8840         unsigned long index;
8841
8842         /* make sure overflow events are dropped */
8843         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8844         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
8845                 io_uring_cancel_task_requests(file->private_data, files);
8846         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8847
8848         if (files)
8849                 io_uring_remove_task_files(tctx);
8850 }
8851
8852 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8853 {
8854         unsigned long index;
8855         struct file *file;
8856         s64 inflight;
8857
8858         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8859         if (!tctx->sqpoll)
8860                 return inflight;
8861
8862         /*
8863          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8864          * add the pending count for those.
8865          */
8866         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8867                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8868
8869                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8870                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8871
8872                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8873                 }
8874         }
8875
8876         return inflight;
8877 }
8878
8879 /*
8880  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8881  * requests.
8882  */
8883 void __io_uring_task_cancel(void)
8884 {
8885         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8886         DEFINE_WAIT(wait);
8887         s64 inflight;
8888
8889         /* make sure overflow events are dropped */
8890         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8891
8892         /* trigger io_disable_sqo_submit() */
8893         if (tctx->sqpoll)
8894                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8895
8896         do {
8897                 /* read completions before cancelations */
8898                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8899                 if (!inflight)
8900                         break;
8901                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8902
8903                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8904
8905                 /*
8906                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8907                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8908                  * prepare_to_wait().
8909                  */
8910                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8911                         schedule();
8912                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8913         } while (1);
8914
8915         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8916
8917         io_uring_remove_task_files(tctx);
8918 }
8919
8920 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8921 {
8922         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8923         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8924
8925         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8926                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8927
8928         if (!tctx)
8929                 return 0;
8930
8931         /* we should have cancelled and erased it before PF_EXITING */
8932         WARN_ON_ONCE((current->flags & PF_EXITING) &&
8933                      xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
8934
8935         /*
8936          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8937          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8938          */
8939         if (atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
8940                 return 0;
8941
8942         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8943                 /* there is only one file note, which is owned by sqo_task */
8944                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current &&
8945                              xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
8946                 /* sqo_dead check is for when this happens after cancellation */
8947                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task == current && !ctx->sqo_dead &&
8948                              !xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
8949
8950                 io_disable_sqo_submit(ctx);
8951         }
8952
8953         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) || ctx->sqo_task == current)
8954                 io_uring_del_task_file(file);
8955         return 0;
8956 }
8957
8958 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8959                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8960 {
8961         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8962         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8963         struct page *page;
8964         void *ptr;
8965
8966         switch (offset) {
8967         case IORING_OFF_SQ_RING:
8968         case IORING_OFF_CQ_RING:
8969                 ptr = ctx->rings;
8970                 break;
8971         case IORING_OFF_SQES:
8972                 ptr = ctx->sq_sqes;
8973                 break;
8974         default:
8975                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8976         }
8977
8978         page = virt_to_head_page(ptr);
8979         if (sz > page_size(page))
8980                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8981
8982         return ptr;
8983 }
8984
8985 #ifdef CONFIG_MMU
8986
8987 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8988 {
8989         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8990         unsigned long pfn;
8991         void *ptr;
8992
8993         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8994         if (IS_ERR(ptr))
8995                 return PTR_ERR(ptr);
8996
8997         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8998         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8999 }
9000
9001 #else /* !CONFIG_MMU */
9002
9003 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9004 {
9005         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9006 }
9007
9008 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9009 {
9010         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9011 }
9012
9013 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9014         unsigned long addr, unsigned long len,
9015         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9016 {
9017         void *ptr;
9018
9019         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9020         if (IS_ERR(ptr))
9021                 return PTR_ERR(ptr);
9022
9023         return (unsigned long) ptr;
9024 }
9025
9026 #endif /* !CONFIG_MMU */
9027
9028 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9029 {
9030         int ret = 0;
9031         DEFINE_WAIT(wait);
9032
9033         do {
9034                 if (!io_sqring_full(ctx))
9035                         break;
9036
9037                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9038
9039                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9040                         ret = -EOWNERDEAD;
9041                         goto out;
9042                 }
9043
9044                 if (!io_sqring_full(ctx))
9045                         break;
9046
9047                 schedule();
9048         } while (!signal_pending(current));
9049
9050         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9051 out:
9052         return ret;
9053 }
9054
9055 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9056                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
9057                 size_t, sigsz)
9058 {
9059         struct io_ring_ctx *ctx;
9060         long ret = -EBADF;
9061         int submitted = 0;
9062         struct fd f;
9063
9064         io_run_task_work();
9065
9066         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9067                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
9068                 return -EINVAL;
9069
9070         f = fdget(fd);
9071         if (!f.file)
9072                 return -EBADF;
9073
9074         ret = -EOPNOTSUPP;
9075         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9076                 goto out_fput;
9077
9078         ret = -ENXIO;
9079         ctx = f.file->private_data;
9080         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9081                 goto out_fput;
9082
9083         ret = -EBADFD;
9084         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9085                 goto out;
9086
9087         /*
9088          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9089          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9090          * we were asked to.
9091          */
9092         ret = 0;
9093         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9094                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9095
9096                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9097                         ret = -EOWNERDEAD;
9098                         goto out;
9099                 }
9100                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9101                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9102                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9103                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9104                         if (ret)
9105                                 goto out;
9106                 }
9107                 submitted = to_submit;
9108         } else if (to_submit) {
9109                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9110                 if (unlikely(ret))
9111                         goto out;
9112                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9113                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9114                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9115
9116                 if (submitted != to_submit)
9117                         goto out;
9118         }
9119         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9120                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9121
9122                 /*
9123                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9124                  * space applications don't need to do io completion events
9125                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9126                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9127                  */
9128                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9129                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9130                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9131                 } else {
9132                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
9133                 }
9134         }
9135
9136 out:
9137         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9138 out_fput:
9139         fdput(f);
9140         return submitted ? submitted : ret;
9141 }
9142
9143 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9144 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9145                 const struct io_identity *iod)
9146 {
9147         const struct cred *cred = iod->creds;
9148         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9149         struct group_info *gi;
9150         kernel_cap_t cap;
9151         unsigned __capi;
9152         int g;
9153
9154         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9155         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9156         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9157         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9158         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9159         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9160         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9161         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9162         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9163         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9164         gi = cred->group_info;
9165         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9166                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9167                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9168         }
9169         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9170         cap = cred->cap_effective;
9171         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9172                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9173         seq_putc(m, '\n');
9174         return 0;
9175 }
9176
9177 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9178 {
9179         struct io_sq_data *sq = NULL;
9180         bool has_lock;
9181         int i;
9182
9183         /*
9184          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9185          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9186          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9187          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9188          */
9189         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9190
9191         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9192                 sq = ctx->sq_data;
9193
9194         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9195         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9196         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9197         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9198                 struct fixed_file_table *table;
9199                 struct file *f;
9200
9201                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9202                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9203                 if (f)
9204                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9205                 else
9206                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9207         }
9208         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9209         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9210                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9211
9212                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9213                                                 (unsigned int) buf->len);
9214         }
9215         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9216                 unsigned long index;
9217                 const struct io_identity *iod;
9218
9219                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9220                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, iod)
9221                         io_uring_show_cred(m, index, iod);
9222         }
9223         seq_printf(m, "PollList:\n");
9224         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9225         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9226                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9227                 struct io_kiocb *req;
9228
9229                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9230                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9231                                         req->task->task_works != NULL);
9232         }
9233         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9234         if (has_lock)
9235                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9236 }
9237
9238 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9239 {
9240         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9241
9242         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9243                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9244                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9245         }
9246 }
9247 #endif
9248
9249 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9250         .release        = io_uring_release,
9251         .flush          = io_uring_flush,
9252         .mmap           = io_uring_mmap,
9253 #ifndef CONFIG_MMU
9254         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9255         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9256 #endif
9257         .poll           = io_uring_poll,
9258         .fasync         = io_uring_fasync,
9259 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9260         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9261 #endif
9262 };
9263
9264 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9265                                   struct io_uring_params *p)
9266 {
9267         struct io_rings *rings;
9268         size_t size, sq_array_offset;
9269
9270         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9271         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9272         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9273
9274         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9275         if (size == SIZE_MAX)
9276                 return -EOVERFLOW;
9277
9278         rings = io_mem_alloc(size);
9279         if (!rings)
9280                 return -ENOMEM;
9281
9282         ctx->rings = rings;
9283         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9284         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9285         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9286         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9287         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9288         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9289         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9290
9291         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9292         if (size == SIZE_MAX) {
9293                 io_mem_free(ctx->rings);
9294                 ctx->rings = NULL;
9295                 return -EOVERFLOW;
9296         }
9297
9298         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9299         if (!ctx->sq_sqes) {
9300                 io_mem_free(ctx->rings);
9301                 ctx->rings = NULL;
9302                 return -ENOMEM;
9303         }
9304
9305         return 0;
9306 }
9307
9308 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9309 {
9310         int ret, fd;
9311
9312         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9313         if (fd < 0)
9314                 return fd;
9315
9316         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9317         if (ret) {
9318                 put_unused_fd(fd);
9319                 return ret;
9320         }
9321         fd_install(fd, file);
9322         return fd;
9323 }
9324
9325 /*
9326  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9327  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9328  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9329  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9330  */
9331 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9332 {
9333         struct file *file;
9334 #if defined(CONFIG_UNIX)
9335         int ret;
9336
9337         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9338                                 &ctx->ring_sock);
9339         if (ret)
9340                 return ERR_PTR(ret);
9341 #endif
9342
9343         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9344                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9345 #if defined(CONFIG_UNIX)
9346         if (IS_ERR(file)) {
9347                 sock_release(ctx->ring_sock);
9348                 ctx->ring_sock = NULL;
9349         } else {
9350                 ctx->ring_sock->file = file;
9351         }
9352 #endif
9353         return file;
9354 }
9355
9356 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9357                            struct io_uring_params __user *params)
9358 {
9359         struct user_struct *user = NULL;
9360         struct io_ring_ctx *ctx;
9361         struct file *file;
9362         bool limit_mem;
9363         int ret;
9364
9365         if (!entries)
9366                 return -EINVAL;
9367         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9368                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9369                         return -EINVAL;
9370                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9371         }
9372
9373         /*
9374          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9375          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9376          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9377          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9378          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9379          * of CQ ring entries manually.
9380          */
9381         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9382         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9383                 /*
9384                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9385                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9386                  * any cq vs sq ring sizing.
9387                  */
9388                 if (!p->cq_entries)
9389                         return -EINVAL;
9390                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9391                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9392                                 return -EINVAL;
9393                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9394                 }
9395                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9396                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9397                         return -EINVAL;
9398         } else {
9399                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9400         }
9401
9402         user = get_uid(current_user());
9403         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9404
9405         if (limit_mem) {
9406                 ret = __io_account_mem(user,
9407                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9408                 if (ret) {
9409                         free_uid(user);
9410                         return ret;
9411                 }
9412         }
9413
9414         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9415         if (!ctx) {
9416                 if (limit_mem)
9417                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9418                                                                 p->cq_entries));
9419                 free_uid(user);
9420                 return -ENOMEM;
9421         }
9422         ctx->compat = in_compat_syscall();
9423         ctx->user = user;
9424         ctx->creds = get_current_cred();
9425 #ifdef CONFIG_AUDIT
9426         ctx->loginuid = current->loginuid;
9427         ctx->sessionid = current->sessionid;
9428 #endif
9429         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9430
9431         /*
9432          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9433          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9434          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9435          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9436          */
9437         mmgrab(current->mm);
9438         ctx->mm_account = current->mm;
9439
9440 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9441         /*
9442          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9443          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9444          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9445          * block layer.
9446          */
9447         rcu_read_lock();
9448         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9449         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9450         rcu_read_unlock();
9451         if (!ret) {
9452                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9453                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9454                 ret = -ENODEV;
9455                 goto err;
9456         }
9457 #endif
9458
9459         /*
9460          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9461          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9462          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9463          * will un-account as well.
9464          */
9465         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9466                        ACCT_LOCKED);
9467         ctx->limit_mem = limit_mem;
9468
9469         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9470         if (ret)
9471                 goto err;
9472
9473         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9474         if (ret)
9475                 goto err;
9476
9477         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9478                 io_sq_offload_start(ctx);
9479
9480         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9481         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9482         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9483         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9484         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9485         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9486         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9487         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9488
9489         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9490         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9491         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9492         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9493         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9494         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9495         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9496         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9497
9498         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9499                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9500                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9501                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9502
9503         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9504                 ret = -EFAULT;
9505                 goto err;
9506         }
9507
9508         file = io_uring_get_file(ctx);
9509         if (IS_ERR(file)) {
9510                 ret = PTR_ERR(file);
9511                 goto err;
9512         }
9513
9514         /*
9515          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9516          * having closed it before we finish setup
9517          */
9518         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9519         if (ret < 0) {
9520                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9521                 /* fput will clean it up */
9522                 fput(file);
9523                 return ret;
9524         }
9525
9526         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9527         return ret;
9528 err:
9529         io_disable_sqo_submit(ctx);
9530         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9531         return ret;
9532 }
9533
9534 /*
9535  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9536  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9537  * params structure passed in.
9538  */
9539 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9540 {
9541         struct io_uring_params p;
9542         int i;
9543
9544         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9545                 return -EFAULT;
9546         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9547                 if (p.resv[i])
9548                         return -EINVAL;
9549         }
9550
9551         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9552                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9553                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9554                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9555                 return -EINVAL;
9556
9557         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9558 }
9559
9560 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9561                 struct io_uring_params __user *, params)
9562 {
9563         return io_uring_setup(entries, params);
9564 }
9565
9566 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9567 {
9568         struct io_uring_probe *p;
9569         size_t size;
9570         int i, ret;
9571
9572         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9573         if (size == SIZE_MAX)
9574                 return -EOVERFLOW;
9575         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9576         if (!p)
9577                 return -ENOMEM;
9578
9579         ret = -EFAULT;
9580         if (copy_from_user(p, arg, size))
9581                 goto out;
9582         ret = -EINVAL;
9583         if (memchr_inv(p, 0, size))
9584                 goto out;
9585
9586         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9587         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9588                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9589
9590         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9591                 p->ops[i].op = i;
9592                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9593                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9594         }
9595         p->ops_len = i;
9596
9597         ret = 0;
9598         if (copy_to_user(arg, p, size))
9599                 ret = -EFAULT;
9600 out:
9601         kfree(p);
9602         return ret;
9603 }
9604
9605 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9606 {
9607         struct io_identity *iod;
9608         u32 id;
9609         int ret;
9610
9611         iod = kmalloc(sizeof(*iod), GFP_KERNEL);
9612         if (unlikely(!iod))
9613                 return -ENOMEM;
9614
9615         io_init_identity(iod);
9616         iod->creds = get_current_cred();
9617
9618         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)iod,
9619                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9620         if (ret < 0) {
9621                 put_cred(iod->creds);
9622                 kfree(iod);
9623                 return ret;
9624         }
9625         return id;
9626 }
9627
9628 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9629                                     unsigned int nr_args)
9630 {
9631         struct io_uring_restriction *res;
9632         size_t size;
9633         int i, ret;
9634
9635         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9636         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9637                 return -EBADFD;
9638
9639         /* We allow only a single restrictions registration */
9640         if (ctx->restrictions.registered)
9641                 return -EBUSY;
9642
9643         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9644                 return -EINVAL;
9645
9646         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9647         if (size == SIZE_MAX)
9648                 return -EOVERFLOW;
9649
9650         res = memdup_user(arg, size);
9651         if (IS_ERR(res))
9652                 return PTR_ERR(res);
9653
9654         ret = 0;
9655
9656         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9657                 switch (res[i].opcode) {
9658                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9659                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9660                                 ret = -EINVAL;
9661                                 goto out;
9662                         }
9663
9664                         __set_bit(res[i].register_op,
9665                                   ctx->restrictions.register_op);
9666                         break;
9667                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9668                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9669                                 ret = -EINVAL;
9670                                 goto out;
9671                         }
9672
9673                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9674                         break;
9675                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9676                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9677                         break;
9678                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9679                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9680                         break;
9681                 default:
9682                         ret = -EINVAL;
9683                         goto out;
9684                 }
9685         }
9686
9687 out:
9688         /* Reset all restrictions if an error happened */
9689         if (ret != 0)
9690                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9691         else
9692                 ctx->restrictions.registered = true;
9693
9694         kfree(res);
9695         return ret;
9696 }
9697
9698 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9699 {
9700         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9701                 return -EBADFD;
9702
9703         if (ctx->restrictions.registered)
9704                 ctx->restricted = 1;
9705
9706         io_sq_offload_start(ctx);
9707         return 0;
9708 }
9709
9710 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9711 {
9712         switch (op) {
9713         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9714         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9715         case IORING_REGISTER_PROBE:
9716         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9717         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9718                 return false;
9719         default:
9720                 return true;
9721         }
9722 }
9723
9724 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9725                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9726         __releases(ctx->uring_lock)
9727         __acquires(ctx->uring_lock)
9728 {
9729         int ret;
9730
9731         /*
9732          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9733          * someone else killed the ctx or is already going through
9734          * io_uring_register().
9735          */
9736         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9737                 return -ENXIO;
9738
9739         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9740                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9741
9742                 /*
9743                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9744                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9745                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9746                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9747                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9748                  * after we've killed the percpu ref.
9749                  */
9750                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9751                 do {
9752                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9753                         if (!ret)
9754                                 break;
9755                         ret = io_run_task_work_sig();
9756                         if (ret < 0)
9757                                 break;
9758                 } while (1);
9759
9760                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9761
9762                 if (ret) {
9763                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9764                         goto out_quiesce;
9765                 }
9766         }
9767
9768         if (ctx->restricted) {
9769                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9770                         ret = -EINVAL;
9771                         goto out;
9772                 }
9773
9774                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9775                         ret = -EACCES;
9776                         goto out;
9777                 }
9778         }
9779
9780         switch (opcode) {
9781         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9782                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9783                 break;
9784         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9785                 ret = -EINVAL;
9786                 if (arg || nr_args)
9787                         break;
9788                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9789                 break;
9790         case IORING_REGISTER_FILES:
9791                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9792                 break;
9793         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9794                 ret = -EINVAL;
9795                 if (arg || nr_args)
9796                         break;
9797                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9798                 break;
9799         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9800                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9801                 break;
9802         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9803         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9804                 ret = -EINVAL;
9805                 if (nr_args != 1)
9806                         break;
9807                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9808                 if (ret)
9809                         break;
9810                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9811                         ctx->eventfd_async = 1;
9812                 else
9813                         ctx->eventfd_async = 0;
9814                 break;
9815         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9816                 ret = -EINVAL;
9817                 if (arg || nr_args)
9818                         break;
9819                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9820                 break;
9821         case IORING_REGISTER_PROBE:
9822                 ret = -EINVAL;
9823                 if (!arg || nr_args > 256)
9824                         break;
9825                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9826                 break;
9827         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9828                 ret = -EINVAL;
9829                 if (arg || nr_args)
9830                         break;
9831                 ret = io_register_personality(ctx);
9832                 break;
9833         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9834                 ret = -EINVAL;
9835                 if (arg)
9836                         break;
9837                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9838                 break;
9839         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9840                 ret = -EINVAL;
9841                 if (arg || nr_args)
9842                         break;
9843                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9844                 break;
9845         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9846                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9847                 break;
9848         default:
9849                 ret = -EINVAL;
9850                 break;
9851         }
9852
9853 out:
9854         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9855                 /* bring the ctx back to life */
9856                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9857 out_quiesce:
9858                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9859         }
9860         return ret;
9861 }
9862
9863 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9864                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9865 {
9866         struct io_ring_ctx *ctx;
9867         long ret = -EBADF;
9868         struct fd f;
9869
9870         f = fdget(fd);
9871         if (!f.file)
9872                 return -EBADF;
9873
9874         ret = -EOPNOTSUPP;
9875         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9876                 goto out_fput;
9877
9878         ctx = f.file->private_data;
9879
9880         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9881         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9882         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9883         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9884                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9885 out_fput:
9886         fdput(f);
9887         return ret;
9888 }
9889
9890 static int __init io_uring_init(void)
9891 {
9892 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9893         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9894         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9895 } while (0)
9896
9897 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9898         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9899         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9900         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9902         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9903         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9904         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9905         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9906         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9907         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9908         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9909         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9910         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9911         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9912         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9913         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9914         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9915         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9916         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9917         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9918         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9919         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9920         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9921         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9922         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9923         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9924         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9925         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9926         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9927         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9928
9929         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9930         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9931         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9932         return 0;
9933 };
9934 __initcall(io_uring_init);