fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blk-mq.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/tracehook.h>
  82 #include <linux/audit.h>
  83 #include <linux/security.h>
  84
  85 #define CREATE_TRACE_POINTS
  86 #include <trace/events/io_uring.h>
  87
  88 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  89
  90 #include "internal.h"
  91 #include "io-wq.h"
  92
  93 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  94 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  95 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  96
  97 /* only define max */
  98 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  99 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 100                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 101
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 105
 106 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 107
 108 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
 109                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
 110
 111 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS | IOSQE_BUFFER_SELECT | \
 112                         IOSQE_IO_DRAIN | IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
 113
 114 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 115                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
 116                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
 117
 118 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 119
 120 struct io_uring {
 121         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 122         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 123 };
 124
 125 /*
 126  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 127  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 128  *
 129  * The offsets to the member fields are published through struct
 130  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 131  */
 132 struct io_rings {
 133         /*
 134          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 135          * masked to get valid indices.
 136          *
 137          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 138          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 139          * cq ring.
 140          */
 141         struct io_uring         sq, cq;
 142         /*
 143          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 144          * ring_entries - 1)
 145          */
 146         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 147         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 148         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 149         /*
 150          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 151          * invalid index stored in array
 152          *
 153          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 154          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 155          * cached value).
 156          *
 157          * After a new SQ head value was read by the application this
 158          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 159          * the new SQ head (and possibly more).
 160          */
 161         u32                     sq_dropped;
 162         /*
 163          * Runtime SQ flags
 164          *
 165          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 166          * application.
 167          *
 168          * The application needs a full memory barrier before checking
 169          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 170          */
 171         u32                     sq_flags;
 172         /*
 173          * Runtime CQ flags
 174          *
 175          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 176          * kernel.
 177          */
 178         u32                     cq_flags;
 179         /*
 180          * Number of completion events lost because the queue was full;
 181          * this should be avoided by the application by making sure
 182          * there are not more requests pending than there is space in
 183          * the completion queue.
 184          *
 185          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 186          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 187          * cached value).
 188          *
 189          * As completion events come in out of order this counter is not
 190          * ordered with any other data.
 191          */
 192         u32                     cq_overflow;
 193         /*
 194          * Ring buffer of completion events.
 195          *
 196          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 197          * produced, so the application is allowed to modify pending
 198          * entries.
 199          */
 200         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 201 };
 202
 203 enum io_uring_cmd_flags {
 204         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 1,
 205         IO_URING_F_UNLOCKED             = 2,
 206         /* int's last bit, sign checks are usually faster than a bit test */
 207         IO_URING_F_NONBLOCK             = INT_MIN,
 208 };
 209
 210 struct io_mapped_ubuf {
 211         u64             ubuf;
 212         u64             ubuf_end;
 213         unsigned int    nr_bvecs;
 214         unsigned long   acct_pages;
 215         struct bio_vec  bvec[];
 216 };
 217
 218 struct io_ring_ctx;
 219
 220 struct io_overflow_cqe {
 221         struct io_uring_cqe cqe;
 222         struct list_head list;
 223 };
 224
 225 struct io_fixed_file {
 226         /* file * with additional FFS_* flags */
 227         unsigned long file_ptr;
 228 };
 229
 230 struct io_rsrc_put {
 231         struct list_head list;
 232         u64 tag;
 233         union {
 234                 void *rsrc;
 235                 struct file *file;
 236                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 237         };
 238 };
 239
 240 struct io_file_table {
 241         struct io_fixed_file *files;
 242 };
 243
 244 struct io_rsrc_node {
 245         struct percpu_ref               refs;
 246         struct list_head                node;
 247         struct list_head                rsrc_list;
 248         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 249         struct llist_node               llist;
 250         bool                            done;
 251 };
 252
 253 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 254
 255 struct io_rsrc_data {
 256         struct io_ring_ctx              *ctx;
 257
 258         u64                             **tags;
 259         unsigned int                    nr;
 260         rsrc_put_fn                     *do_put;
 261         atomic_t                        refs;
 262         struct completion               done;
 263         bool                            quiesce;
 264 };
 265
 266 struct io_buffer {
 267         struct list_head list;
 268         __u64 addr;
 269         __u32 len;
 270         __u16 bid;
 271 };
 272
 273 struct io_restriction {
 274         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 275         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 276         u8 sqe_flags_allowed;
 277         u8 sqe_flags_required;
 278         bool registered;
 279 };
 280
 281 enum {
 282         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 283         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 284 };
 285
 286 struct io_sq_data {
 287         refcount_t              refs;
 288         atomic_t                park_pending;
 289         struct mutex            lock;
 290
 291         /* ctx's that are using this sqd */
 292         struct list_head        ctx_list;
 293
 294         struct task_struct      *thread;
 295         struct wait_queue_head  wait;
 296
 297         unsigned                sq_thread_idle;
 298         int                     sq_cpu;
 299         pid_t                   task_pid;
 300         pid_t                   task_tgid;
 301
 302         unsigned long           state;
 303         struct completion       exited;
 304 };
 305
 306 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 307 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 308 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 309
 310 struct io_submit_link {
 311         struct io_kiocb         *head;
 312         struct io_kiocb         *last;
 313 };
 314
 315 struct io_submit_state {
 316         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 317         struct io_wq_work_node  free_list;
 318         /* batch completion logic */
 319         struct io_wq_work_list  compl_reqs;
 320         struct io_submit_link   link;
 321
 322         bool                    plug_started;
 323         bool                    need_plug;
 324         bool                    flush_cqes;
 325         unsigned short          submit_nr;
 326         struct blk_plug         plug;
 327 };
 328
 329 struct io_ring_ctx {
 330         /* const or read-mostly hot data */
 331         struct {
 332                 struct percpu_ref       refs;
 333
 334                 struct io_rings         *rings;
 335                 unsigned int            flags;
 336                 unsigned int            compat: 1;
 337                 unsigned int            drain_next: 1;
 338                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 339                 unsigned int            restricted: 1;
 340                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 341                 unsigned int            drain_active: 1;
 342                 unsigned int            drain_disabled: 1;
 343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 344
 345         /* submission data */
 346         struct {
 347                 struct mutex            uring_lock;
 348
 349                 /*
 350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 352                  *
 353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 355                  * the queue when needed.
 356                  *
 357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 358                  * array.
 359                  */
 360                 u32                     *sq_array;
 361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 362                 unsigned                cached_sq_head;
 363                 unsigned                sq_entries;
 364                 struct list_head        defer_list;
 365
 366                 /*
 367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 369                  */
 370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 371                 int                     rsrc_cached_refs;
 372                 struct io_file_table    file_table;
 373                 unsigned                nr_user_files;
 374                 unsigned                nr_user_bufs;
 375                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 376
 377                 struct io_submit_state  submit_state;
 378                 struct list_head        timeout_list;
 379                 struct list_head        ltimeout_list;
 380                 struct list_head        cq_overflow_list;
 381                 struct xarray           io_buffers;
 382                 struct xarray           personalities;
 383                 u32                     pers_next;
 384                 unsigned                sq_thread_idle;
 385         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 386
 387         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 388         struct io_wq_work_list  locked_free_list;
 389         unsigned int            locked_free_nr;
 390
 391         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 392         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 393
 394         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 395         struct list_head        sqd_list;
 396
 397         unsigned long           check_cq_overflow;
 398
 399         struct {
 400                 unsigned                cached_cq_tail;
 401                 unsigned                cq_entries;
 402                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 404                 unsigned                cq_extra;
 405                 atomic_t                cq_timeouts;
 406                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 407         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 408
 409         struct {
 410                 spinlock_t              completion_lock;
 411
 412                 spinlock_t              timeout_lock;
 413
 414                 /*
 415                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 416                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 417                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 418                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 419                  */
 420                 struct io_wq_work_list  iopoll_list;
 421                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 422                 unsigned                cancel_hash_bits;
 423                 bool                    poll_multi_queue;
 424         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 425
 426         struct io_restriction           restrictions;
 427
 428         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 429         struct {
 430                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 431                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 432                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 433                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 434
 435                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 436                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 437                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 438                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 439         };
 440
 441         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 442         struct {
 443                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 444                         struct socket           *ring_sock;
 445                 #endif
 446                 /* hashed buffered write serialization */
 447                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 448
 449                 /* Only used for accounting purposes */
 450                 struct user_struct              *user;
 451                 struct mm_struct                *mm_account;
 452
 453                 /* ctx exit and cancelation */
 454                 struct llist_head               fallback_llist;
 455                 struct delayed_work             fallback_work;
 456                 struct work_struct              exit_work;
 457                 struct list_head                tctx_list;
 458                 struct completion               ref_comp;
 459                 u32                             iowq_limits[2];
 460                 bool                            iowq_limits_set;
 461         };
 462 };
 463
 464 struct io_uring_task {
 465         /* submission side */
 466         int                     cached_refs;
 467         struct xarray           xa;
 468         struct wait_queue_head  wait;
 469         const struct io_ring_ctx *last;
 470         struct io_wq            *io_wq;
 471         struct percpu_counter   inflight;
 472         atomic_t                inflight_tracked;
 473         atomic_t                in_idle;
 474
 475         spinlock_t              task_lock;
 476         struct io_wq_work_list  task_list;
 477         struct io_wq_work_list  prior_task_list;
 478         struct callback_head    task_work;
 479         bool                    task_running;
 480 };
 481
 482 /*
 483  * First field must be the file pointer in all the
 484  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 485  */
 486 struct io_poll_iocb {
 487         struct file                     *file;
 488         struct wait_queue_head          *head;
 489         __poll_t                        events;
 490         struct wait_queue_entry         wait;
 491 };
 492
 493 struct io_poll_update {
 494         struct file                     *file;
 495         u64                             old_user_data;
 496         u64                             new_user_data;
 497         __poll_t                        events;
 498         bool                            update_events;
 499         bool                            update_user_data;
 500 };
 501
 502 struct io_close {
 503         struct file                     *file;
 504         int                             fd;
 505         u32                             file_slot;
 506 };
 507
 508 struct io_timeout_data {
 509         struct io_kiocb                 *req;
 510         struct hrtimer                  timer;
 511         struct timespec64               ts;
 512         enum hrtimer_mode               mode;
 513         u32                             flags;
 514 };
 515
 516 struct io_accept {
 517         struct file                     *file;
 518         struct sockaddr __user          *addr;
 519         int __user                      *addr_len;
 520         int                             flags;
 521         u32                             file_slot;
 522         unsigned long                   nofile;
 523 };
 524
 525 struct io_sync {
 526         struct file                     *file;
 527         loff_t                          len;
 528         loff_t                          off;
 529         int                             flags;
 530         int                             mode;
 531 };
 532
 533 struct io_cancel {
 534         struct file                     *file;
 535         u64                             addr;
 536 };
 537
 538 struct io_timeout {
 539         struct file                     *file;
 540         u32                             off;
 541         u32                             target_seq;
 542         struct list_head                list;
 543         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 544         struct io_kiocb                 *head;
 545         /* for linked completions */
 546         struct io_kiocb                 *prev;
 547 };
 548
 549 struct io_timeout_rem {
 550         struct file                     *file;
 551         u64                             addr;
 552
 553         /* timeout update */
 554         struct timespec64               ts;
 555         u32                             flags;
 556         bool                            ltimeout;
 557 };
 558
 559 struct io_rw {
 560         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 561         struct kiocb                    kiocb;
 562         u64                             addr;
 563         u64                             len;
 564 };
 565
 566 struct io_connect {
 567         struct file                     *file;
 568         struct sockaddr __user          *addr;
 569         int                             addr_len;
 570 };
 571
 572 struct io_sr_msg {
 573         struct file                     *file;
 574         union {
 575                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 576                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 577                 void __user                     *buf;
 578         };
 579         int                             msg_flags;
 580         int                             bgid;
 581         size_t                          len;
 582 };
 583
 584 struct io_open {
 585         struct file                     *file;
 586         int                             dfd;
 587         u32                             file_slot;
 588         struct filename                 *filename;
 589         struct open_how                 how;
 590         unsigned long                   nofile;
 591 };
 592
 593 struct io_rsrc_update {
 594         struct file                     *file;
 595         u64                             arg;
 596         u32                             nr_args;
 597         u32                             offset;
 598 };
 599
 600 struct io_fadvise {
 601         struct file                     *file;
 602         u64                             offset;
 603         u32                             len;
 604         u32                             advice;
 605 };
 606
 607 struct io_madvise {
 608         struct file                     *file;
 609         u64                             addr;
 610         u32                             len;
 611         u32                             advice;
 612 };
 613
 614 struct io_epoll {
 615         struct file                     *file;
 616         int                             epfd;
 617         int                             op;
 618         int                             fd;
 619         struct epoll_event              event;
 620 };
 621
 622 struct io_splice {
 623         struct file                     *file_out;
 624         struct file                     *file_in;
 625         loff_t                          off_out;
 626         loff_t                          off_in;
 627         u64                             len;
 628         unsigned int                    flags;
 629 };
 630
 631 struct io_provide_buf {
 632         struct file                     *file;
 633         __u64                           addr;
 634         __u32                           len;
 635         __u32                           bgid;
 636         __u16                           nbufs;
 637         __u16                           bid;
 638 };
 639
 640 struct io_statx {
 641         struct file                     *file;
 642         int                             dfd;
 643         unsigned int                    mask;
 644         unsigned int                    flags;
 645         const char __user               *filename;
 646         struct statx __user             *buffer;
 647 };
 648
 649 struct io_shutdown {
 650         struct file                     *file;
 651         int                             how;
 652 };
 653
 654 struct io_rename {
 655         struct file                     *file;
 656         int                             old_dfd;
 657         int                             new_dfd;
 658         struct filename                 *oldpath;
 659         struct filename                 *newpath;
 660         int                             flags;
 661 };
 662
 663 struct io_unlink {
 664         struct file                     *file;
 665         int                             dfd;
 666         int                             flags;
 667         struct filename                 *filename;
 668 };
 669
 670 struct io_mkdir {
 671         struct file                     *file;
 672         int                             dfd;
 673         umode_t                         mode;
 674         struct filename                 *filename;
 675 };
 676
 677 struct io_symlink {
 678         struct file                     *file;
 679         int                             new_dfd;
 680         struct filename                 *oldpath;
 681         struct filename                 *newpath;
 682 };
 683
 684 struct io_hardlink {
 685         struct file                     *file;
 686         int                             old_dfd;
 687         int                             new_dfd;
 688         struct filename                 *oldpath;
 689         struct filename                 *newpath;
 690         int                             flags;
 691 };
 692
 693 struct io_async_connect {
 694         struct sockaddr_storage         address;
 695 };
 696
 697 struct io_async_msghdr {
 698         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 699         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 700         struct iovec                    *free_iov;
 701         struct sockaddr __user          *uaddr;
 702         struct msghdr                   msg;
 703         struct sockaddr_storage         addr;
 704 };
 705
 706 struct io_rw_state {
 707         struct iov_iter                 iter;
 708         struct iov_iter_state           iter_state;
 709         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 710 };
 711
 712 struct io_async_rw {
 713         struct io_rw_state              s;
 714         const struct iovec              *free_iovec;
 715         size_t                          bytes_done;
 716         struct wait_page_queue          wpq;
 717 };
 718
 719 enum {
 720         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 721         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 722         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 723         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 724         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 725         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 726         REQ_F_CQE_SKIP_BIT      = IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS_BIT,
 727
 728         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 729         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 730         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 731         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 732         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 733         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 734         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 735         REQ_F_POLLED_BIT,
 736         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 737         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 738         REQ_F_REISSUE_BIT,
 739         REQ_F_CREDS_BIT,
 740         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 741         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 742         REQ_F_ASYNC_DATA_BIT,
 743         REQ_F_SKIP_LINK_CQES_BIT,
 744         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 745         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT,
 746         REQ_F_ISREG_BIT,
 747
 748         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 749         __REQ_F_LAST_BIT,
 750 };
 751
 752 enum {
 753         /* ctx owns file */
 754         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 755         /* drain existing IO first */
 756         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 757         /* linked sqes */
 758         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 759         /* doesn't sever on completion < 0 */
 760         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 761         /* IOSQE_ASYNC */
 762         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 763         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 764         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 765         /* IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS */
 766         REQ_F_CQE_SKIP          = BIT(REQ_F_CQE_SKIP_BIT),
 767
 768         /* fail rest of links */
 769         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 770         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 771         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 772         /* read/write uses file position */
 773         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 774         /* must not punt to workers */
 775         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 776         /* has or had linked timeout */
 777         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 778         /* needs cleanup */
 779         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 780         /* already went through poll handler */
 781         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 782         /* buffer already selected */
 783         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 784         /* completion is deferred through io_comp_state */
 785         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 786         /* caller should reissue async */
 787         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 788         /* supports async reads/writes */
 789         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT    = BIT(REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT),
 790         /* regular file */
 791         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 792         /* has creds assigned */
 793         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 794         /* skip refcounting if not set */
 795         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 796         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 797         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 798         /* ->async_data allocated */
 799         REQ_F_ASYNC_DATA        = BIT(REQ_F_ASYNC_DATA_BIT),
 800         /* don't post CQEs while failing linked requests */
 801         REQ_F_SKIP_LINK_CQES    = BIT(REQ_F_SKIP_LINK_CQES_BIT),
 802 };
 803
 804 struct async_poll {
 805         struct io_poll_iocb     poll;
 806         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 807 };
 808
 809 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 810
 811 struct io_task_work {
 812         union {
 813                 struct io_wq_work_node  node;
 814                 struct llist_node       fallback_node;
 815         };
 816         io_req_tw_func_t                func;
 817 };
 818
 819 enum {
 820         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 821         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 822 };
 823
 824 /*
 825  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 826  * as the first entry in their struct definition. So you can
 827  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 828  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 829  */
 830 struct io_kiocb {
 831         union {
 832                 struct file             *file;
 833                 struct io_rw            rw;
 834                 struct io_poll_iocb     poll;
 835                 struct io_poll_update   poll_update;
 836                 struct io_accept        accept;
 837                 struct io_sync          sync;
 838                 struct io_cancel        cancel;
 839                 struct io_timeout       timeout;
 840                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 841                 struct io_connect       connect;
 842                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 843                 struct io_open          open;
 844                 struct io_close         close;
 845                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 846                 struct io_fadvise       fadvise;
 847                 struct io_madvise       madvise;
 848                 struct io_epoll         epoll;
 849                 struct io_splice        splice;
 850                 struct io_provide_buf   pbuf;
 851                 struct io_statx         statx;
 852                 struct io_shutdown      shutdown;
 853                 struct io_rename        rename;
 854                 struct io_unlink        unlink;
 855                 struct io_mkdir         mkdir;
 856                 struct io_symlink       symlink;
 857                 struct io_hardlink      hardlink;
 858         };
 859
 860         u8                              opcode;
 861         /* polled IO has completed */
 862         u8                              iopoll_completed;
 863         u16                             buf_index;
 864         unsigned int                    flags;
 865
 866         u64                             user_data;
 867         u32                             result;
 868         u32                             cflags;
 869
 870         struct io_ring_ctx              *ctx;
 871         struct task_struct              *task;
 872
 873         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 874         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 875         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 876
 877         /* used by request caches, completion batching and iopoll */
 878         struct io_wq_work_node          comp_list;
 879         atomic_t                        refs;
 880         struct io_kiocb                 *link;
 881         struct io_task_work             io_task_work;
 882         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 883         struct hlist_node               hash_node;
 884         /* internal polling, see IORING_FEAT_FAST_POLL */
 885         struct async_poll               *apoll;
 886         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 887         void                            *async_data;
 888         struct io_wq_work               work;
 889         /* custom credentials, valid IFF REQ_F_CREDS is set */
 890         const struct cred               *creds;
 891         /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
 892         struct io_buffer                *kbuf;
 893         atomic_t                        poll_refs;
 894 };
 895
 896 struct io_tctx_node {
 897         struct list_head        ctx_node;
 898         struct task_struct      *task;
 899         struct io_ring_ctx      *ctx;
 900 };
 901
 902 struct io_defer_entry {
 903         struct list_head        list;
 904         struct io_kiocb         *req;
 905         u32                     seq;
 906 };
 907
 908 struct io_op_def {
 909         /* needs req->file assigned */
 910         unsigned                needs_file : 1;
 911         /* should block plug */
 912         unsigned                plug : 1;
 913         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 914         unsigned                hash_reg_file : 1;
 915         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 916         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 917         /* set if opcode supports polled "wait" */
 918         unsigned                pollin : 1;
 919         unsigned                pollout : 1;
 920         /* op supports buffer selection */
 921         unsigned                buffer_select : 1;
 922         /* do prep async if is going to be punted */
 923         unsigned                needs_async_setup : 1;
 924         /* opcode is not supported by this kernel */
 925         unsigned                not_supported : 1;
 926         /* skip auditing */
 927         unsigned                audit_skip : 1;
 928         /* size of async data needed, if any */
 929         unsigned short          async_size;
 930 };
 931
 932 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 933         [IORING_OP_NOP] = {},
 934         [IORING_OP_READV] = {
 935                 .needs_file             = 1,
 936                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 937                 .pollin                 = 1,
 938                 .buffer_select          = 1,
 939                 .needs_async_setup      = 1,
 940                 .plug                   = 1,
 941                 .audit_skip             = 1,
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 943         },
 944         [IORING_OP_WRITEV] = {
 945                 .needs_file             = 1,
 946                 .hash_reg_file          = 1,
 947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 948                 .pollout                = 1,
 949                 .needs_async_setup      = 1,
 950                 .plug                   = 1,
 951                 .audit_skip             = 1,
 952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 953         },
 954         [IORING_OP_FSYNC] = {
 955                 .needs_file             = 1,
 956                 .audit_skip             = 1,
 957         },
 958         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 959                 .needs_file             = 1,
 960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 961                 .pollin                 = 1,
 962                 .plug                   = 1,
 963                 .audit_skip             = 1,
 964                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 965         },
 966         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .hash_reg_file          = 1,
 969                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 970                 .pollout                = 1,
 971                 .plug                   = 1,
 972                 .audit_skip             = 1,
 973                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 974         },
 975         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 976                 .needs_file             = 1,
 977                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 978                 .audit_skip             = 1,
 979         },
 980         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {
 981                 .audit_skip             = 1,
 982         },
 983         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 984                 .needs_file             = 1,
 985                 .audit_skip             = 1,
 986         },
 987         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 990                 .pollout                = 1,
 991                 .needs_async_setup      = 1,
 992                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 993         },
 994         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 997                 .pollin                 = 1,
 998                 .buffer_select          = 1,
 999                 .needs_async_setup      = 1,
1000                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
1001         },
1002         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
1003                 .audit_skip             = 1,
1004                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1005         },
1006         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
1007                 /* used by timeout updates' prep() */
1008                 .audit_skip             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_ACCEPT] = {
1011                 .needs_file             = 1,
1012                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1013                 .pollin                 = 1,
1014         },
1015         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {
1016                 .audit_skip             = 1,
1017         },
1018         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
1019                 .audit_skip             = 1,
1020                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1021         },
1022         [IORING_OP_CONNECT] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1025                 .pollout                = 1,
1026                 .needs_async_setup      = 1,
1027                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1028         },
1029         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031         },
1032         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1033         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1034         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
1035                 .audit_skip             = 1,
1036         },
1037         [IORING_OP_STATX] = {
1038                 .audit_skip             = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_READ] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1043                 .pollin                 = 1,
1044                 .buffer_select          = 1,
1045                 .plug                   = 1,
1046                 .audit_skip             = 1,
1047                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1048         },
1049         [IORING_OP_WRITE] = {
1050                 .needs_file             = 1,
1051                 .hash_reg_file          = 1,
1052                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1053                 .pollout                = 1,
1054                 .plug                   = 1,
1055                 .audit_skip             = 1,
1056                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1057         },
1058         [IORING_OP_FADVISE] = {
1059                 .needs_file             = 1,
1060                 .audit_skip             = 1,
1061         },
1062         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1063         [IORING_OP_SEND] = {
1064                 .needs_file             = 1,
1065                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1066                 .pollout                = 1,
1067                 .audit_skip             = 1,
1068         },
1069         [IORING_OP_RECV] = {
1070                 .needs_file             = 1,
1071                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1072                 .pollin                 = 1,
1073                 .buffer_select          = 1,
1074                 .audit_skip             = 1,
1075         },
1076         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1077         },
1078         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1079                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1080                 .audit_skip             = 1,
1081         },
1082         [IORING_OP_SPLICE] = {
1083                 .needs_file             = 1,
1084                 .hash_reg_file          = 1,
1085                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1086                 .audit_skip             = 1,
1087         },
1088         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {
1089                 .audit_skip             = 1,
1090         },
1091         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {
1092                 .audit_skip             = 1,
1093         },
1094         [IORING_OP_TEE] = {
1095                 .needs_file             = 1,
1096                 .hash_reg_file          = 1,
1097                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1098                 .audit_skip             = 1,
1099         },
1100         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1101                 .needs_file             = 1,
1102         },
1103         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1104         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1105         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1106         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1107         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1108 };
1109
1110 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1111 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1112
1113 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1114 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1115 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1116                                          struct task_struct *task,
1117                                          bool cancel_all);
1118 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1119
1120 static void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1121
1122 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1123 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1124 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1125 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1126 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1127                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1128                                      unsigned nr_args);
1129 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1130 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1131                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1132 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1133 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1134
1135 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1136 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1137 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1138
1139 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1140                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1141 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1142
1143 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1144
1145 static struct kmem_cache *req_cachep;
1146
1147 static const struct file_operations io_uring_fops;
1148
1149 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1150 {
1151 #if defined(CONFIG_UNIX)
1152         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1153                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1154
1155                 return ctx->ring_sock->sk;
1156         }
1157 #endif
1158         return NULL;
1159 }
1160 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1161
1162 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1163 {
1164         if (!*locked) {
1165                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1166                 *locked = true;
1167         }
1168 }
1169
1170 #define io_for_each_link(pos, head) \
1171         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1172
1173 /*
1174  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1175  * see commit f958d7b528b1 for details.
1176  */
1177 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1178         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1179
1180 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1181 {
1182         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1183         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1184 }
1185
1186 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1189                 return true;
1190
1191         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1192         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1193 }
1194
1195 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1196 {
1197         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1198         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1199         atomic_inc(&req->refs);
1200 }
1201
1202 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1203 {
1204         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
1205                 __io_submit_flush_completions(ctx);
1206 }
1207
1208 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1209 {
1210         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1211                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1212                 atomic_set(&req->refs, nr);
1213         }
1214 }
1215
1216 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1217 {
1218         __io_req_set_refcount(req, 1);
1219 }
1220
1221 #define IO_RSRC_REF_BATCH       100
1222
1223 static inline void io_req_put_rsrc_locked(struct io_kiocb *req,
1224                                           struct io_ring_ctx *ctx)
1225         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1226 {
1227         struct percpu_ref *ref = req->fixed_rsrc_refs;
1228
1229         if (ref) {
1230                 if (ref == &ctx->rsrc_node->refs)
1231                         ctx->rsrc_cached_refs++;
1232                 else
1233                         percpu_ref_put(ref);
1234         }
1235 }
1236
1237 static inline void io_req_put_rsrc(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1238 {
1239         if (req->fixed_rsrc_refs)
1240                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1241 }
1242
1243 static __cold void io_rsrc_refs_drop(struct io_ring_ctx *ctx)
1244         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1245 {
1246         if (ctx->rsrc_cached_refs) {
1247                 percpu_ref_put_many(&ctx->rsrc_node->refs, ctx->rsrc_cached_refs);
1248                 ctx->rsrc_cached_refs = 0;
1249         }
1250 }
1251
1252 static void io_rsrc_refs_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1253         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1254 {
1255         ctx->rsrc_cached_refs += IO_RSRC_REF_BATCH;
1256         percpu_ref_get_many(&ctx->rsrc_node->refs, IO_RSRC_REF_BATCH);
1257 }
1258
1259 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req,
1260                                         struct io_ring_ctx *ctx)
1261 {
1262         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1263                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1264                 ctx->rsrc_cached_refs--;
1265                 if (unlikely(ctx->rsrc_cached_refs < 0))
1266                         io_rsrc_refs_refill(ctx);
1267         }
1268 }
1269
1270 static unsigned int __io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1271 {
1272         struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
1273         unsigned int cflags;
1274
1275         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1276         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1277         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1278         kfree(kbuf);
1279         req->kbuf = NULL;
1280         return cflags;
1281 }
1282
1283 static inline unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1284 {
1285         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
1286                 return 0;
1287         return __io_put_kbuf(req);
1288 }
1289
1290 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1291 {
1292         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1293
1294         /* already at zero, wait for ->release() */
1295         if (!got)
1296                 wait_for_completion(compl);
1297         percpu_ref_resurrect(ref);
1298         if (got)
1299                 percpu_ref_put(ref);
1300 }
1301
1302 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1303                           bool cancel_all)
1304         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1305 {
1306         struct io_kiocb *req;
1307
1308         if (task && head->task != task)
1309                 return false;
1310         if (cancel_all)
1311                 return true;
1312
1313         io_for_each_link(req, head) {
1314                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1315                         return true;
1316         }
1317         return false;
1318 }
1319
1320 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1321 {
1322         struct io_kiocb *req;
1323
1324         io_for_each_link(req, head) {
1325                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1326                         return true;
1327         }
1328         return false;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1333  * User must not hold timeout_lock.
1334  */
1335 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1336                                bool cancel_all)
1337 {
1338         bool matched;
1339
1340         if (task && head->task != task)
1341                 return false;
1342         if (cancel_all)
1343                 return true;
1344
1345         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1346                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1347
1348                 /* protect against races with linked timeouts */
1349                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1350                 matched = io_match_linked(head);
1351                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1352         } else {
1353                 matched = io_match_linked(head);
1354         }
1355         return matched;
1356 }
1357
1358 static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
1359 {
1360         return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
1361 }
1362
1363 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1364 {
1365         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1366         if (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) {
1367                 req->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
1368                 req->flags |= REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
1369         }
1370 }
1371
1372 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1373 {
1374         req_set_fail(req);
1375         req->result = res;
1376 }
1377
1378 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1379 {
1380         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1381
1382         complete(&ctx->ref_comp);
1383 }
1384
1385 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1386 {
1387         return !req->timeout.off;
1388 }
1389
1390 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1391 {
1392         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1393                                                 fallback_work.work);
1394         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1395         struct io_kiocb *req, *tmp;
1396         bool locked = false;
1397
1398         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1399         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1400                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1401
1402         if (locked) {
1403                 io_submit_flush_completions(ctx);
1404                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1405         }
1406         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1407 }
1408
1409 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1410 {
1411         struct io_ring_ctx *ctx;
1412         int hash_bits;
1413
1414         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1415         if (!ctx)
1416                 return NULL;
1417
1418         /*
1419          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1420          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1421          */
1422         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1423         hash_bits -= 5;
1424         if (hash_bits <= 0)
1425                 hash_bits = 1;
1426         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1427         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1428                                         GFP_KERNEL);
1429         if (!ctx->cancel_hash)
1430                 goto err;
1431         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1432
1433         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1434         if (!ctx->dummy_ubuf)
1435                 goto err;
1436         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1437         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1438
1439         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1440                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1441                 goto err;
1442
1443         ctx->flags = p->flags;
1444         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1445         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1446         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1447         init_completion(&ctx->ref_comp);
1448         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1449         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1450         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1451         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1452         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1453         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1454         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
1455         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1456         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1457         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1458         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1459         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1460         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1461         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1462         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1463         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
1464         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
1465         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1466         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
1467         return ctx;
1468 err:
1469         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1470         kfree(ctx->cancel_hash);
1471         kfree(ctx);
1472         return NULL;
1473 }
1474
1475 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1476 {
1477         struct io_rings *r = ctx->rings;
1478
1479         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1480         ctx->cq_extra--;
1481 }
1482
1483 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1484 {
1485         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1486                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1487
1488                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1489         }
1490
1491         return false;
1492 }
1493
1494 #define FFS_NOWAIT              0x1UL
1495 #define FFS_ISREG               0x2UL
1496 #define FFS_MASK                ~(FFS_NOWAIT|FFS_ISREG)
1497
1498 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1499 {
1500         return req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
1501 }
1502
1503 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1504 {
1505         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1506                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1507                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1508         }
1509 }
1510
1511 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1512 {
1513         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1514                 return NULL;
1515
1516         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1517         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1518
1519         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1520         io_req_set_refcount(req);
1521         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1522         return req->link;
1523 }
1524
1525 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1526 {
1527         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1528                 return NULL;
1529         return __io_prep_linked_timeout(req);
1530 }
1531
1532 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1533 {
1534         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1535         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1536
1537         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1538                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1539                 req->creds = get_current_cred();
1540         }
1541
1542         req->work.list.next = NULL;
1543         req->work.flags = 0;
1544         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1545                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1546
1547         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1548                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1549                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1550         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1551                 if (def->unbound_nonreg_file)
1552                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1553         }
1554
1555         switch (req->opcode) {
1556         case IORING_OP_SPLICE:
1557         case IORING_OP_TEE:
1558                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1559                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1560                 break;
1561         }
1562 }
1563
1564 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1565 {
1566         struct io_kiocb *cur;
1567
1568         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1569                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1570
1571                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1572                 io_for_each_link(cur, req)
1573                         io_prep_async_work(cur);
1574                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1575         } else {
1576                 io_for_each_link(cur, req)
1577                         io_prep_async_work(cur);
1578         }
1579 }
1580
1581 static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
1582 {
1583         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1584         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1585
1586         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1587                 ctx->submit_state.flush_cqes = true;
1588         wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
1589 }
1590
1591 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
1592 {
1593         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1594         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1595         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1596
1597         BUG_ON(!tctx);
1598         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1599
1600         /* init ->work of the whole link before punting */
1601         io_prep_async_link(req);
1602
1603         /*
1604          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1605          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1606          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1607          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1608          * worker for it).
1609          */
1610         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1611                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1612
1613         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1614                                         &req->work, req->flags);
1615         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1616         if (link)
1617                 io_queue_linked_timeout(link);
1618 }
1619
1620 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1621         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1622         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1623 {
1624         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1625
1626         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1627                 if (status)
1628                         req_set_fail(req);
1629                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1630                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1631                 list_del_init(&req->timeout.list);
1632                 io_fill_cqe_req(req, status, 0);
1633                 io_put_req_deferred(req);
1634         }
1635 }
1636
1637 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1638 {
1639         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1640                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1641                                                 struct io_defer_entry, list);
1642
1643                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1644                         break;
1645                 list_del_init(&de->list);
1646                 io_req_task_queue(de->req);
1647                 kfree(de);
1648         }
1649 }
1650
1651 static __cold void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1652         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1653 {
1654         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1655
1656         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1657         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1658                 u32 events_needed, events_got;
1659                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1660                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1661
1662                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1663                         break;
1664
1665                 /*
1666                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1667                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1668                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1669                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1670                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1671                  */
1672                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1673                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1674                 if (events_got < events_needed)
1675                         break;
1676
1677                 list_del_init(&req->timeout.list);
1678                 io_kill_timeout(req, 0);
1679         }
1680         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1681         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1682 }
1683
1684 static __cold void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1685 {
1686         if (ctx->off_timeout_used)
1687                 io_flush_timeouts(ctx);
1688         if (ctx->drain_active)
1689                 io_queue_deferred(ctx);
1690 }
1691
1692 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1693 {
1694         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1695                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1696         /* order cqe stores with ring update */
1697         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1698 }
1699
1700 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1701 {
1702         struct io_rings *r = ctx->rings;
1703
1704         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1705 }
1706
1707 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1708 {
1709         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1710 }
1711
1712 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1713 {
1714         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1715         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1716
1717         /*
1718          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1719          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1720          * fill the cq entry
1721          */
1722         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1723                 return NULL;
1724
1725         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1726         return &rings->cqes[tail & mask];
1727 }
1728
1729 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1730 {
1731         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1732                 return false;
1733         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1734                 return false;
1735         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1736 }
1737
1738 /*
1739  * This should only get called when at least one event has been posted.
1740  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1741  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1742  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1743  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1744  */
1745 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1746 {
1747         /*
1748          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1749          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1750          * wake as many waiters as we need to.
1751          */
1752         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1753                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1754         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1755                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1756 }
1757
1758 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1759 {
1760         /* see waitqueue_active() comment */
1761         smp_mb();
1762
1763         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1764                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1765                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1766         }
1767         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1768                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1769 }
1770
1771 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1772 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1773 {
1774         bool all_flushed, posted;
1775
1776         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1777                 return false;
1778
1779         posted = false;
1780         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1781         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1782                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1783                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1784
1785                 if (!cqe && !force)
1786                         break;
1787                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1788                                         struct io_overflow_cqe, list);
1789                 if (cqe)
1790                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1791                 else
1792                         io_account_cq_overflow(ctx);
1793
1794                 posted = true;
1795                 list_del(&ocqe->list);
1796                 kfree(ocqe);
1797         }
1798
1799         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1800         if (all_flushed) {
1801                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1802                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1803                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1804         }
1805
1806         if (posted)
1807                 io_commit_cqring(ctx);
1808         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1809         if (posted)
1810                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1811         return all_flushed;
1812 }
1813
1814 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1815 {
1816         bool ret = true;
1817
1818         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1819                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1820                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1821                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1822                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1823                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1824                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1825         }
1826
1827         return ret;
1828 }
1829
1830 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1831 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1832 {
1833         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1834
1835         if (likely(task == current)) {
1836                 tctx->cached_refs += nr;
1837         } else {
1838                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1839                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1840                         wake_up(&tctx->wait);
1841                 put_task_struct_many(task, nr);
1842         }
1843 }
1844
1845 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1846 {
1847         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1848
1849         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1850         refcount_add(refill, &current->usage);
1851         tctx->cached_refs += refill;
1852 }
1853
1854 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1855 {
1856         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1857
1858         tctx->cached_refs -= nr;
1859         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1860                 io_task_refs_refill(tctx);
1861 }
1862
1863 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
1864 {
1865         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1866         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
1867
1868         if (refs) {
1869                 tctx->cached_refs = 0;
1870                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
1871                 put_task_struct_many(task, refs);
1872         }
1873 }
1874
1875 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1876                                      s32 res, u32 cflags)
1877 {
1878         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1879
1880         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1881         if (!ocqe) {
1882                 /*
1883                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1884                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1885                  * on the floor.
1886                  */
1887                 io_account_cq_overflow(ctx);
1888                 return false;
1889         }
1890         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1891                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1892                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1893                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1894
1895         }
1896         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1897         ocqe->cqe.res = res;
1898         ocqe->cqe.flags = cflags;
1899         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1900         return true;
1901 }
1902
1903 static inline bool __io_fill_cqe(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1904                                  s32 res, u32 cflags)
1905 {
1906         struct io_uring_cqe *cqe;
1907
1908         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1909
1910         /*
1911          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1912          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1913          * the ring.
1914          */
1915         cqe = io_get_cqe(ctx);
1916         if (likely(cqe)) {
1917                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1918                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1919                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1920                 return true;
1921         }
1922         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1923 }
1924
1925 static noinline void io_fill_cqe_req(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
1926 {
1927         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1928                 __io_fill_cqe(req->ctx, req->user_data, res, cflags);
1929 }
1930
1931 static noinline bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1932                                      s32 res, u32 cflags)
1933 {
1934         ctx->cq_extra++;
1935         return __io_fill_cqe(ctx, user_data, res, cflags);
1936 }
1937
1938 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
1939                                    u32 cflags)
1940 {
1941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1942
1943         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
1944                 __io_fill_cqe(ctx, req->user_data, res, cflags);
1945         /*
1946          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1947          * free_list cache.
1948          */
1949         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1950                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1951                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1952                                 io_disarm_next(req);
1953                         if (req->link) {
1954                                 io_req_task_queue(req->link);
1955                                 req->link = NULL;
1956                         }
1957                 }
1958                 io_req_put_rsrc(req, ctx);
1959                 io_dismantle_req(req);
1960                 io_put_task(req->task, 1);
1961                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1962                 ctx->locked_free_nr++;
1963         }
1964 }
1965
1966 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
1967                                  u32 cflags)
1968 {
1969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1970
1971         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1972         __io_req_complete_post(req, res, cflags);
1973         io_commit_cqring(ctx);
1974         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1975         io_cqring_ev_posted(ctx);
1976 }
1977
1978 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
1979                                          u32 cflags)
1980 {
1981         req->result = res;
1982         req->cflags = cflags;
1983         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1984 }
1985
1986 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1987                                      s32 res, u32 cflags)
1988 {
1989         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1990                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1991         else
1992                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1993 }
1994
1995 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
1996 {
1997         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1998 }
1999
2000 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
2001 {
2002         req_set_fail(req);
2003         io_req_complete_post(req, res, 0);
2004 }
2005
2006 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
2007 {
2008         /*
2009          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
2010          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
2011          */
2012         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
2013         req->flags |= REQ_F_LINK;
2014         io_req_complete_failed(req, req->result);
2015 }
2016
2017 /*
2018  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
2019  * advance and keep them valid across allocations.
2020  */
2021 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
2022 {
2023         req->ctx = ctx;
2024         req->link = NULL;
2025         req->async_data = NULL;
2026         /* not necessary, but safer to zero */
2027         req->result = 0;
2028 }
2029
2030 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
2031                                         struct io_submit_state *state)
2032 {
2033         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2034         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
2035         ctx->locked_free_nr = 0;
2036         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2037 }
2038
2039 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
2040 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
2041 {
2042         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2043
2044         /*
2045          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
2046          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
2047          * side cache.
2048          */
2049         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
2050                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
2051         return !!state->free_list.next;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
2056  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
2057  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
2058  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
2059  */
2060 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2061         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2062 {
2063         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2064         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
2065         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
2066         struct io_kiocb *req;
2067         int ret, i;
2068
2069         if (likely(state->free_list.next || io_flush_cached_reqs(ctx)))
2070                 return true;
2071
2072         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
2073
2074         /*
2075          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
2076          * retry single alloc to be on the safe side.
2077          */
2078         if (unlikely(ret <= 0)) {
2079                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
2080                 if (!reqs[0])
2081                         return false;
2082                 ret = 1;
2083         }
2084
2085         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
2086         for (i = 0; i < ret; i++) {
2087                 req = reqs[i];
2088
2089                 io_preinit_req(req, ctx);
2090                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &state->free_list);
2091         }
2092         return true;
2093 }
2094
2095 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2096 {
2097         if (unlikely(!ctx->submit_state.free_list.next))
2098                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
2099         return true;
2100 }
2101
2102 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2103 {
2104         struct io_wq_work_node *node;
2105
2106         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
2107         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2108 }
2109
2110 static inline void io_put_file(struct file *file)
2111 {
2112         if (file)
2113                 fput(file);
2114 }
2115
2116 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2117 {
2118         unsigned int flags = req->flags;
2119
2120         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
2121                 io_clean_op(req);
2122         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2123                 io_put_file(req->file);
2124 }
2125
2126 static __cold void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2127 {
2128         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2129
2130         io_req_put_rsrc(req, ctx);
2131         io_dismantle_req(req);
2132         io_put_task(req->task, 1);
2133
2134         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2135         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2136         ctx->locked_free_nr++;
2137         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2138 }
2139
2140 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2141 {
2142         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2143
2144         req->link = nxt->link;
2145         nxt->link = NULL;
2146 }
2147
2148 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2149         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2150         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2151 {
2152         struct io_kiocb *link = req->link;
2153
2154         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2155                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2156
2157                 io_remove_next_linked(req);
2158                 link->timeout.head = NULL;
2159                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2160                         list_del(&link->timeout.list);
2161                         /* leave REQ_F_CQE_SKIP to io_fill_cqe_req */
2162                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2163                         io_put_req_deferred(link);
2164                         return true;
2165                 }
2166         }
2167         return false;
2168 }
2169
2170 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2171         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2172 {
2173         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2174         bool ignore_cqes = req->flags & REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
2175
2176         req->link = NULL;
2177         while (link) {
2178                 long res = -ECANCELED;
2179
2180                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2181                         res = link->result;
2182
2183                 nxt = link->link;
2184                 link->link = NULL;
2185
2186                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2187                 if (!ignore_cqes) {
2188                         link->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
2189                         io_fill_cqe_req(link, res, 0);
2190                 }
2191                 io_put_req_deferred(link);
2192                 link = nxt;
2193         }
2194 }
2195
2196 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2197         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2198 {
2199         bool posted = false;
2200
2201         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2202                 struct io_kiocb *link = req->link;
2203
2204                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2205                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2206                         io_remove_next_linked(req);
2207                         /* leave REQ_F_CQE_SKIP to io_fill_cqe_req */
2208                         io_fill_cqe_req(link, -ECANCELED, 0);
2209                         io_put_req_deferred(link);
2210                         posted = true;
2211                 }
2212         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2213                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2214
2215                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2216                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2217                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2218         }
2219         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2220                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2221                 posted |= (req->link != NULL);
2222                 io_fail_links(req);
2223         }
2224         return posted;
2225 }
2226
2227 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
2228 {
2229         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2230         bool posted;
2231
2232         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2233         posted = io_disarm_next(req);
2234         if (posted)
2235                 io_commit_cqring(ctx);
2236         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2237         if (posted)
2238                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2239 }
2240
2241 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2242 {
2243         struct io_kiocb *nxt;
2244
2245         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2246                 return NULL;
2247         /*
2248          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2249          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2250          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2251          * of the chain.
2252          */
2253         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
2254                 __io_req_find_next_prep(req);
2255         nxt = req->link;
2256         req->link = NULL;
2257         return nxt;
2258 }
2259
2260 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2261 {
2262         if (!ctx)
2263                 return;
2264         if (*locked) {
2265                 io_submit_flush_completions(ctx);
2266                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2267                 *locked = false;
2268         }
2269         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2270 }
2271
2272 static inline void ctx_commit_and_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
2273 {
2274         io_commit_cqring(ctx);
2275         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2276         io_cqring_ev_posted(ctx);
2277 }
2278
2279 static void handle_prev_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
2280                                 struct io_ring_ctx **ctx, bool *uring_locked)
2281 {
2282         if (*ctx && !*uring_locked)
2283                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
2284
2285         do {
2286                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2287                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2288                                                     io_task_work.node);
2289
2290                 if (req->ctx != *ctx) {
2291                         if (unlikely(!*uring_locked && *ctx))
2292                                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
2293
2294                         ctx_flush_and_put(*ctx, uring_locked);
2295                         *ctx = req->ctx;
2296                         /* if not contended, grab and improve batching */
2297                         *uring_locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
2298                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
2299                         if (unlikely(!*uring_locked))
2300                                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
2301                 }
2302                 if (likely(*uring_locked))
2303                         req->io_task_work.func(req, uring_locked);
2304                 else
2305                         __io_req_complete_post(req, req->result, io_put_kbuf(req));
2306                 node = next;
2307         } while (node);
2308
2309         if (unlikely(!*uring_locked))
2310                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
2311 }
2312
2313 static void handle_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
2314                            struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked)
2315 {
2316         do {
2317                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2318                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2319                                                     io_task_work.node);
2320
2321                 if (req->ctx != *ctx) {
2322                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
2323                         *ctx = req->ctx;
2324                         /* if not contended, grab and improve batching */
2325                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
2326                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
2327                 }
2328                 req->io_task_work.func(req, locked);
2329                 node = next;
2330         } while (node);
2331 }
2332
2333 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2334 {
2335         bool uring_locked = false;
2336         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2337         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2338                                                   task_work);
2339
2340         while (1) {
2341                 struct io_wq_work_node *node1, *node2;
2342
2343                 if (!tctx->task_list.first &&
2344                     !tctx->prior_task_list.first && uring_locked)
2345                         io_submit_flush_completions(ctx);
2346
2347                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2348                 node1 = tctx->prior_task_list.first;
2349                 node2 = tctx->task_list.first;
2350                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2351                 INIT_WQ_LIST(&tctx->prior_task_list);
2352                 if (!node2 && !node1)
2353                         tctx->task_running = false;
2354                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2355                 if (!node2 && !node1)
2356                         break;
2357
2358                 if (node1)
2359                         handle_prev_tw_list(node1, &ctx, &uring_locked);
2360
2361                 if (node2)
2362                         handle_tw_list(node2, &ctx, &uring_locked);
2363                 cond_resched();
2364         }
2365
2366         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
2367
2368         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2369         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2370                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2371 }
2372
2373 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool priority)
2374 {
2375         struct task_struct *tsk = req->task;
2376         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2377         enum task_work_notify_mode notify;
2378         struct io_wq_work_node *node;
2379         unsigned long flags;
2380         bool running;
2381
2382         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2383
2384         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2385         if (priority)
2386                 wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->prior_task_list);
2387         else
2388                 wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2389         running = tctx->task_running;
2390         if (!running)
2391                 tctx->task_running = true;
2392         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2393
2394         /* task_work already pending, we're done */
2395         if (running)
2396                 return;
2397
2398         /*
2399          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2400          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2401          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2402          * will do the job.
2403          */
2404         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2405         if (likely(!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))) {
2406                 if (notify == TWA_NONE)
2407                         wake_up_process(tsk);
2408                 return;
2409         }
2410
2411         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2412         tctx->task_running = false;
2413         node = wq_list_merge(&tctx->prior_task_list, &tctx->task_list);
2414         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2415
2416         while (node) {
2417                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2418                 node = node->next;
2419                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2420                               &req->ctx->fallback_llist))
2421                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2422         }
2423 }
2424
2425 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2426 {
2427         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2428
2429         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2430         io_tw_lock(ctx, locked);
2431         io_req_complete_failed(req, req->result);
2432 }
2433
2434 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2435 {
2436         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2437
2438         io_tw_lock(ctx, locked);
2439         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2440         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2441                 __io_queue_sqe(req);
2442         else
2443                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2444 }
2445
2446 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2447 {
2448         req->result = ret;
2449         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2450         io_req_task_work_add(req, false);
2451 }
2452
2453 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2454 {
2455         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2456         io_req_task_work_add(req, false);
2457 }
2458
2459 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2460 {
2461         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2462         io_req_task_work_add(req, false);
2463 }
2464
2465 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2466 {
2467         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2468
2469         if (nxt)
2470                 io_req_task_queue(nxt);
2471 }
2472
2473 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2474 {
2475         io_queue_next(req);
2476         __io_free_req(req);
2477 }
2478
2479 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2480 {
2481         io_free_req(req);
2482 }
2483
2484 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
2485                                 struct io_wq_work_node *node)
2486         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2487 {
2488         struct task_struct *task = NULL;
2489         int task_refs = 0;
2490
2491         do {
2492                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2493                                                     comp_list);
2494
2495                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
2496                         node = req->comp_list.next;
2497                         if (!req_ref_put_and_test(req))
2498                                 continue;
2499                 }
2500
2501                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
2502                 io_queue_next(req);
2503                 io_dismantle_req(req);
2504
2505                 if (req->task != task) {
2506                         if (task)
2507                                 io_put_task(task, task_refs);
2508                         task = req->task;
2509                         task_refs = 0;
2510                 }
2511                 task_refs++;
2512                 node = req->comp_list.next;
2513                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
2514         } while (node);
2515
2516         if (task)
2517                 io_put_task(task, task_refs);
2518 }
2519
2520 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2521         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2522 {
2523         struct io_wq_work_node *node, *prev;
2524         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2525
2526         if (state->flush_cqes) {
2527                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2528                 wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
2529                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2530                                                     comp_list);
2531
2532                         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
2533                                 __io_fill_cqe(ctx, req->user_data, req->result,
2534                                               req->cflags);
2535                 }
2536
2537                 io_commit_cqring(ctx);
2538                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2539                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2540                 state->flush_cqes = false;
2541         }
2542
2543         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
2544         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
2545 }
2546
2547 /*
2548  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2549  * was the last reference to this request.
2550  */
2551 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2552 {
2553         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2554
2555         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2556                 nxt = io_req_find_next(req);
2557                 __io_free_req(req);
2558         }
2559         return nxt;
2560 }
2561
2562 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2563 {
2564         if (req_ref_put_and_test(req))
2565                 io_free_req(req);
2566 }
2567
2568 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2569 {
2570         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2571                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2572                 io_req_task_work_add(req, false);
2573         }
2574 }
2575
2576 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2577 {
2578         /* See comment at the top of this file */
2579         smp_rmb();
2580         return __io_cqring_events(ctx);
2581 }
2582
2583 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2584 {
2585         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2586
2587         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2588         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2589 }
2590
2591 static inline bool io_run_task_work(void)
2592 {
2593         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2594                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2595                 tracehook_notify_signal();
2596                 return true;
2597         }
2598
2599         return false;
2600 }
2601
2602 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin)
2603 {
2604         struct io_wq_work_node *pos, *start, *prev;
2605         unsigned int poll_flags = BLK_POLL_NOSLEEP;
2606         DEFINE_IO_COMP_BATCH(iob);
2607         int nr_events = 0;
2608
2609         /*
2610          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2611          * off our complete list.
2612          */
2613         if (ctx->poll_multi_queue || force_nonspin)
2614                 poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2615
2616         wq_list_for_each(pos, start, &ctx->iopoll_list) {
2617                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2618                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2619                 int ret;
2620
2621                 /*
2622                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2623                  * If we find a request that requires polling, break out
2624                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2625                  */
2626                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2627                         break;
2628
2629                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, &iob, poll_flags);
2630                 if (unlikely(ret < 0))
2631                         return ret;
2632                 else if (ret)
2633                         poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2634
2635                 /* iopoll may have completed current req */
2636                 if (!rq_list_empty(iob.req_list) ||
2637                     READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2638                         break;
2639         }
2640
2641         if (!rq_list_empty(iob.req_list))
2642                 iob.complete(&iob);
2643         else if (!pos)
2644                 return 0;
2645
2646         prev = start;
2647         wq_list_for_each_resume(pos, prev) {
2648                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2649
2650                 /* order with io_complete_rw_iopoll(), e.g. ->result updates */
2651                 if (!smp_load_acquire(&req->iopoll_completed))
2652                         break;
2653                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
2654                         continue;
2655
2656                 __io_fill_cqe(ctx, req->user_data, req->result, io_put_kbuf(req));
2657                 nr_events++;
2658         }
2659
2660         if (unlikely(!nr_events))
2661                 return 0;
2662
2663         io_commit_cqring(ctx);
2664         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2665         pos = start ? start->next : ctx->iopoll_list.first;
2666         wq_list_cut(&ctx->iopoll_list, prev, start);
2667         io_free_batch_list(ctx, pos);
2668         return nr_events;
2669 }
2670
2671 /*
2672  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2673  * find and complete them.
2674  */
2675 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2676 {
2677         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2678                 return;
2679
2680         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2681         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2682                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2683                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
2684                         break;
2685                 /*
2686                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2687                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2688                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2689                  */
2690                 if (need_resched()) {
2691                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2692                         cond_resched();
2693                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2694                 }
2695         }
2696         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2697 }
2698
2699 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2700 {
2701         unsigned int nr_events = 0;
2702         int ret = 0;
2703
2704         /*
2705          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2706          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2707          * that got punted to a workqueue.
2708          */
2709         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2710         /*
2711          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2712          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2713          * already triggered a CQE (eg in error).
2714          */
2715         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2716                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2717         if (io_cqring_events(ctx))
2718                 goto out;
2719         do {
2720                 /*
2721                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2722                  * application entering polling for a command before it gets
2723                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2724                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2725                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2726                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2727                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2728                  * very same mutex.
2729                  */
2730                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2731                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2732
2733                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2734                         io_run_task_work();
2735                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2736
2737                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2738                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2739                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
2740                                 break;
2741                 }
2742                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
2743                 if (ret < 0)
2744                         break;
2745                 nr_events += ret;
2746                 ret = 0;
2747         } while (nr_events < min && !need_resched());
2748 out:
2749         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2750         return ret;
2751 }
2752
2753 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2754 {
2755         /*
2756          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2757          * thread.
2758          */
2759         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2760                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2761
2762                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2763                 sb_end_write(sb);
2764         }
2765 }
2766
2767 #ifdef CONFIG_BLOCK
2768 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2769 {
2770         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2771
2772         if (!req_has_async_data(req))
2773                 return !io_req_prep_async(req);
2774         iov_iter_restore(&rw->s.iter, &rw->s.iter_state);
2775         return true;
2776 }
2777
2778 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2779 {
2780         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2781         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2782
2783         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2784                 return false;
2785         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2786             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2787                 return false;
2788         /*
2789          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2790          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2791          * -EAGAIN.
2792          */
2793         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2794                 return false;
2795         /*
2796          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2797          * not in the original thread group (or in task context).
2798          */
2799         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2800                 return false;
2801         return true;
2802 }
2803 #else
2804 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2805 {
2806         return false;
2807 }
2808 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2809 {
2810         return false;
2811 }
2812 #endif
2813
2814 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2815 {
2816         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2817                 kiocb_end_write(req);
2818         if (unlikely(res != req->result)) {
2819                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2820                     io_rw_should_reissue(req)) {
2821                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2822                         return true;
2823                 }
2824                 req_set_fail(req);
2825                 req->result = res;
2826         }
2827         return false;
2828 }
2829
2830 static inline void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2831 {
2832         unsigned int cflags = io_put_kbuf(req);
2833         int res = req->result;
2834
2835         if (*locked) {
2836                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2837                 io_req_add_compl_list(req);
2838         } else {
2839                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2840         }
2841 }
2842
2843 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res,
2844                              unsigned int issue_flags)
2845 {
2846         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2847                 return;
2848         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_kbuf(req));
2849 }
2850
2851 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
2852 {
2853         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2854
2855         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2856                 return;
2857         req->result = res;
2858         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2859         io_req_task_work_add(req, !!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL));
2860 }
2861
2862 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res)
2863 {
2864         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2865
2866         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2867                 kiocb_end_write(req);
2868         if (unlikely(res != req->result)) {
2869                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2870                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2871                         return;
2872                 }
2873                 req->result = res;
2874         }
2875
2876         /* order with io_iopoll_complete() checking ->iopoll_completed */
2877         smp_store_release(&req->iopoll_completed, 1);
2878 }
2879
2880 /*
2881  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2882  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2883  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2884  * accessing the kiocb cookie.
2885  */
2886 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
2887 {
2888         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2889         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
2890
2891         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2892         if (unlikely(needs_lock))
2893                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2894
2895         /*
2896          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2897          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2898          * different devices.
2899          */
2900         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2901                 ctx->poll_multi_queue = false;
2902         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2903                 struct io_kiocb *list_req;
2904
2905                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
2906                                         comp_list);
2907                 if (list_req->file != req->file)
2908                         ctx->poll_multi_queue = true;
2909         }
2910
2911         /*
2912          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2913          * it to the front so we find it first.
2914          */
2915         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2916                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
2917         else
2918                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
2919
2920         if (unlikely(needs_lock)) {
2921                 /*
2922                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2923                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2924                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2925                  * whether should wake up sq thread.
2926                  */
2927                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2928                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2929                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2930
2931                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2932         }
2933 }
2934
2935 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2936 {
2937         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2938 }
2939
2940 /*
2941  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2942  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2943  * inline.
2944  */
2945 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
2946 {
2947         if (S_ISBLK(mode)) {
2948                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2949                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2950                         return true;
2951                 return false;
2952         }
2953         if (S_ISSOCK(mode))
2954                 return true;
2955         if (S_ISREG(mode)) {
2956                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2957                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2958                     file->f_op != &io_uring_fops)
2959                         return true;
2960                 return false;
2961         }
2962
2963         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2964         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2965                 return true;
2966         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
2967 }
2968
2969 /*
2970  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2971  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2972  * inline.
2973  */
2974 static unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
2975 {
2976         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2977         unsigned int res = 0;
2978
2979         if (S_ISREG(mode))
2980                 res |= FFS_ISREG;
2981         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
2982                 res |= FFS_NOWAIT;
2983         return res;
2984 }
2985
2986 static inline bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req)
2987 {
2988         return req->flags & REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
2989 }
2990
2991 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2992 {
2993         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2994         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2995         struct file *file = req->file;
2996         unsigned ioprio;
2997         int ret;
2998
2999         if (!io_req_ffs_set(req))
3000                 req->flags |= io_file_get_flags(file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
3001
3002         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
3003         if (kiocb->ki_pos == -1) {
3004                 if (!(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
3005                         req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
3006                         kiocb->ki_pos = file->f_pos;
3007                 } else {
3008                         kiocb->ki_pos = 0;
3009                 }
3010         }
3011         kiocb->ki_flags = iocb_flags(file);
3012         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
3013         if (unlikely(ret))
3014                 return ret;
3015
3016         /*
3017          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
3018          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
3019          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
3020          */
3021         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
3022             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req)))
3023                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3024
3025         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3026                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || !file->f_op->iopoll)
3027                         return -EOPNOTSUPP;
3028
3029                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
3030                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
3031                 req->iopoll_completed = 0;
3032         } else {
3033                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3034                         return -EINVAL;
3035                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
3036         }
3037
3038         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
3039         if (ioprio) {
3040                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
3041                 if (ret)
3042                         return ret;
3043
3044                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
3045         } else {
3046                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
3047         }
3048
3049         req->imu = NULL;
3050         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3051         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
3052         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
3053         return 0;
3054 }
3055
3056 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
3057 {
3058         switch (ret) {
3059         case -EIOCBQUEUED:
3060                 break;
3061         case -ERESTARTSYS:
3062         case -ERESTARTNOINTR:
3063         case -ERESTARTNOHAND:
3064         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
3065                 /*
3066                  * We can't just restart the syscall, since previously
3067                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
3068                  * IO with EINTR.
3069                  */
3070                 ret = -EINTR;
3071                 fallthrough;
3072         default:
3073                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret);
3074         }
3075 }
3076
3077 static void kiocb_done(struct io_kiocb *req, ssize_t ret,
3078                        unsigned int issue_flags)
3079 {
3080         struct io_async_rw *io = req->async_data;
3081
3082         /* add previously done IO, if any */
3083         if (req_has_async_data(req) && io->bytes_done > 0) {
3084                 if (ret < 0)
3085                         ret = io->bytes_done;
3086                 else
3087                         ret += io->bytes_done;
3088         }
3089
3090         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
3091                 req->file->f_pos = req->rw.kiocb.ki_pos;
3092         if (ret >= 0 && (req->rw.kiocb.ki_complete == io_complete_rw))
3093                 __io_complete_rw(req, ret, issue_flags);
3094         else
3095                 io_rw_done(&req->rw.kiocb, ret);
3096
3097         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3098                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3099                 if (io_resubmit_prep(req)) {
3100                         io_req_task_queue_reissue(req);
3101                 } else {
3102                         req_set_fail(req);
3103                         req->result = ret;
3104                         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
3105                         io_req_task_work_add(req, false);
3106                 }
3107         }
3108 }
3109
3110 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3111                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3112 {
3113         size_t len = req->rw.len;
3114         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3115         size_t offset;
3116
3117         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3118                 return -EFAULT;
3119         /* not inside the mapped region */
3120         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3121                 return -EFAULT;
3122
3123         /*
3124          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3125          * and advance us to the beginning.
3126          */
3127         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3128         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3129
3130         if (offset) {
3131                 /*
3132                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3133                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3134                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3135                  * we know that:
3136                  *
3137                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3138                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3139                  *    first and last bvec
3140                  *
3141                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3142                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3143                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3144                  * since we can just skip the first segment, which may not
3145                  * be PAGE_SIZE aligned.
3146                  */
3147                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3148
3149                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3150                         iov_iter_advance(iter, offset);
3151                 } else {
3152                         unsigned long seg_skip;
3153
3154                         /* skip first vec */
3155                         offset -= bvec->bv_len;
3156                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3157
3158                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3159                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3160                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3161                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3162                 }
3163         }
3164
3165         return 0;
3166 }
3167
3168 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3169 {
3170         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3171         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3172
3173         if (likely(!imu)) {
3174                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3175
3176                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3177                         return -EFAULT;
3178                 io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
3179                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3180                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3181                 req->imu = imu;
3182         }
3183         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3184 }
3185
3186 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3187 {
3188         if (needs_lock)
3189                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3190 }
3191
3192 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3193 {
3194         /*
3195          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3196          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3197          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3198          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3199          */
3200         if (needs_lock)
3201                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3202 }
3203
3204 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3205                                           int bgid, unsigned int issue_flags)
3206 {
3207         struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3208         struct io_buffer *head;
3209         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
3210
3211         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3212                 return kbuf;
3213
3214         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3215
3216         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3217
3218         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3219         if (head) {
3220                 if (!list_empty(&head->list)) {
3221                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3222                                                         list);
3223                         list_del(&kbuf->list);
3224                 } else {
3225                         kbuf = head;
3226                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3227                 }
3228                 if (*len > kbuf->len)
3229                         *len = kbuf->len;
3230                 req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3231                 req->kbuf = kbuf;
3232         } else {
3233                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3234         }
3235
3236         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3237         return kbuf;
3238 }
3239
3240 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3241                                         unsigned int issue_flags)
3242 {
3243         struct io_buffer *kbuf;
3244         u16 bgid;
3245
3246         bgid = req->buf_index;
3247         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, issue_flags);
3248         if (IS_ERR(kbuf))
3249                 return kbuf;
3250         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3251 }
3252
3253 #ifdef CONFIG_COMPAT
3254 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3255                                 unsigned int issue_flags)
3256 {
3257         struct compat_iovec __user *uiov;
3258         compat_ssize_t clen;
3259         void __user *buf;
3260         ssize_t len;
3261
3262         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3263         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3264                 return -EFAULT;
3265         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3266                 return -EFAULT;
3267         if (clen < 0)
3268                 return -EINVAL;
3269
3270         len = clen;
3271         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3272         if (IS_ERR(buf))
3273                 return PTR_ERR(buf);
3274         iov[0].iov_base = buf;
3275         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3276         return 0;
3277 }
3278 #endif
3279
3280 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3281                                       unsigned int issue_flags)
3282 {
3283         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3284         void __user *buf;
3285         ssize_t len;
3286
3287         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3288                 return -EFAULT;
3289
3290         len = iov[0].iov_len;
3291         if (len < 0)
3292                 return -EINVAL;
3293         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3294         if (IS_ERR(buf))
3295                 return PTR_ERR(buf);
3296         iov[0].iov_base = buf;
3297         iov[0].iov_len = len;
3298         return 0;
3299 }
3300
3301 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3302                                     unsigned int issue_flags)
3303 {
3304         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3305                 struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3306
3307                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3308                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3309                 return 0;
3310         }
3311         if (req->rw.len != 1)
3312                 return -EINVAL;
3313
3314 #ifdef CONFIG_COMPAT
3315         if (req->ctx->compat)
3316                 return io_compat_import(req, iov, issue_flags);
3317 #endif
3318
3319         return __io_iov_buffer_select(req, iov, issue_flags);
3320 }
3321
3322 static struct iovec *__io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3323                                        struct io_rw_state *s,
3324                                        unsigned int issue_flags)
3325 {
3326         struct iov_iter *iter = &s->iter;
3327         u8 opcode = req->opcode;
3328         struct iovec *iovec;
3329         void __user *buf;
3330         size_t sqe_len;
3331         ssize_t ret;
3332
3333         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3334                 ret = io_import_fixed(req, rw, iter);
3335                 if (ret)
3336                         return ERR_PTR(ret);
3337                 return NULL;
3338         }
3339
3340         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3341         if (unlikely(req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT)))
3342                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3343
3344         buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3345         sqe_len = req->rw.len;
3346
3347         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3348                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3349                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, issue_flags);
3350                         if (IS_ERR(buf))
3351                                 return ERR_CAST(buf);
3352                         req->rw.len = sqe_len;
3353                 }
3354
3355                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, s->fast_iov, iter);
3356                 if (ret)
3357                         return ERR_PTR(ret);
3358                 return NULL;
3359         }
3360
3361         iovec = s->fast_iov;
3362         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3363                 ret = io_iov_buffer_select(req, iovec, issue_flags);
3364                 if (ret)
3365                         return ERR_PTR(ret);
3366                 iov_iter_init(iter, rw, iovec, 1, iovec->iov_len);
3367                 return NULL;
3368         }
3369
3370         ret = __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, &iovec, iter,
3371                               req->ctx->compat);
3372         if (unlikely(ret < 0))
3373                 return ERR_PTR(ret);
3374         return iovec;
3375 }
3376
3377 static inline int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3378                                   struct iovec **iovec, struct io_rw_state *s,
3379                                   unsigned int issue_flags)
3380 {
3381         *iovec = __io_import_iovec(rw, req, s, issue_flags);
3382         if (unlikely(IS_ERR(*iovec)))
3383                 return PTR_ERR(*iovec);
3384
3385         iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3386         return 0;
3387 }
3388
3389 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3390 {
3391         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3392 }
3393
3394 /*
3395  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3396  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3397  */
3398 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3399 {
3400         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3401         struct file *file = req->file;
3402         ssize_t ret = 0;
3403
3404         /*
3405          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3406          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3407          * the kiocb to be handled from an async context.
3408          */
3409         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3410                 return -EOPNOTSUPP;
3411         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
3412             !(kiocb->ki_filp->f_flags & O_NONBLOCK))
3413                 return -EAGAIN;
3414
3415         while (iov_iter_count(iter)) {
3416                 struct iovec iovec;
3417                 ssize_t nr;
3418
3419                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3420                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3421                 } else {
3422                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3423                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3424                 }
3425
3426                 if (rw == READ) {
3427                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3428                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3429                 } else {
3430                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3431                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3432                 }
3433
3434                 if (nr < 0) {
3435                         if (!ret)
3436                                 ret = nr;
3437                         break;
3438                 }
3439                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3440                         iov_iter_advance(iter, nr);
3441                 } else {
3442                         req->rw.len -= nr;
3443                         req->rw.addr += nr;
3444                 }
3445                 ret += nr;
3446                 if (nr != iovec.iov_len)
3447                         break;
3448         }
3449
3450         return ret;
3451 }
3452
3453 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3454                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3455 {
3456         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3457
3458         memcpy(&rw->s.iter, iter, sizeof(*iter));
3459         rw->free_iovec = iovec;
3460         rw->bytes_done = 0;
3461         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3462         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3463                 return;
3464         if (!iovec) {
3465                 unsigned iov_off = 0;
3466
3467                 rw->s.iter.iov = rw->s.fast_iov;
3468                 if (iter->iov != fast_iov) {
3469                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3470                         rw->s.iter.iov += iov_off;
3471                 }
3472                 if (rw->s.fast_iov != fast_iov)
3473                         memcpy(rw->s.fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3474                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3475         } else {
3476                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3477         }
3478 }
3479
3480 static inline bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3481 {
3482         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3483         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3484         if (req->async_data) {
3485                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
3486                 return false;
3487         }
3488         return true;
3489 }
3490
3491 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3492                              struct io_rw_state *s, bool force)
3493 {
3494         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3495                 return 0;
3496         if (!req_has_async_data(req)) {
3497                 struct io_async_rw *iorw;
3498
3499                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3500                         kfree(iovec);
3501                         return -ENOMEM;
3502                 }
3503
3504                 io_req_map_rw(req, iovec, s->fast_iov, &s->iter);
3505                 iorw = req->async_data;
3506                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3507                 iov_iter_save_state(&iorw->s.iter, &iorw->s.iter_state);
3508         }
3509         return 0;
3510 }
3511
3512 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3513 {
3514         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3515         struct iovec *iov;
3516         int ret;
3517
3518         /* submission path, ->uring_lock should already be taken */
3519         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->s, 0);
3520         if (unlikely(ret < 0))
3521                 return ret;
3522
3523         iorw->bytes_done = 0;
3524         iorw->free_iovec = iov;
3525         if (iov)
3526                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3527         return 0;
3528 }
3529
3530 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3531 {
3532         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3533                 return -EBADF;
3534         return io_prep_rw(req, sqe);
3535 }
3536
3537 /*
3538  * This is our waitqueue callback handler, registered through __folio_lock_async()
3539  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3540  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3541  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3542  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3543  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3544  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3545  * slow path.
3546  */
3547 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3548                              int sync, void *arg)
3549 {
3550         struct wait_page_queue *wpq;
3551         struct io_kiocb *req = wait->private;
3552         struct wait_page_key *key = arg;
3553
3554         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3555
3556         if (!wake_page_match(wpq, key))
3557                 return 0;
3558
3559         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3560         list_del_init(&wait->entry);
3561         io_req_task_queue(req);
3562         return 1;
3563 }
3564
3565 /*
3566  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3567  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3568  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3569  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3570  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3571  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3572  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3573  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3574  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3575  * async worker threads for a blocking retry.
3576  */
3577 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3578 {
3579         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3580         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3581         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3582
3583         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3584         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3585                 return false;
3586
3587         /* Only for buffered IO */
3588         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3589                 return false;
3590
3591         /*
3592          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3593          * support callback based unlocks
3594          */
3595         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3596                 return false;
3597
3598         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3599         wait->wait.private = req;
3600         wait->wait.flags = 0;
3601         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3602         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3603         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3604         kiocb->ki_waitq = wait;
3605         return true;
3606 }
3607
3608 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3609 {
3610         if (likely(req->file->f_op->read_iter))
3611                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3612         else if (req->file->f_op->read)
3613                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3614         else
3615                 return -EINVAL;
3616 }
3617
3618 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3619 {
3620         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3621                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3622 }
3623
3624 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3625 {
3626         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3627         struct iovec *iovec;
3628         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3629         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3630         struct io_async_rw *rw;
3631         ssize_t ret, ret2;
3632
3633         if (!req_has_async_data(req)) {
3634                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
3635                 if (unlikely(ret < 0))
3636                         return ret;
3637         } else {
3638                 rw = req->async_data;
3639                 s = &rw->s;
3640                 /*
3641                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3642                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3643                  * need to make this conditional.
3644                  */
3645                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3646                 iovec = NULL;
3647         }
3648         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3649
3650         if (force_nonblock) {
3651                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3652                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req))) {
3653                         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3654                         return ret ?: -EAGAIN;
3655                 }
3656                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3657         } else {
3658                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3659                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3660         }
3661
3662         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3663         if (unlikely(ret)) {
3664                 kfree(iovec);
3665                 return ret;
3666         }
3667
3668         ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3669
3670         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3671                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3672                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3673                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3674                         goto done;
3675                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3676                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3677                         goto done;
3678                 ret = 0;
3679         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3680                 goto out_free;
3681         } else if (ret == req->result || ret <= 0 || !force_nonblock ||
3682                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3683                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3684                 goto done;
3685         }
3686
3687         /*
3688          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3689          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3690          * manually if we need to.
3691          */
3692         iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3693
3694         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3695         if (ret2)
3696                 return ret2;
3697
3698         iovec = NULL;
3699         rw = req->async_data;
3700         s = &rw->s;
3701         /*
3702          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3703          * We've restored and mapped the iter to match.
3704          */
3705
3706         do {
3707                 /*
3708                  * We end up here because of a partial read, either from
3709                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3710                  * that were consumed.
3711                  */
3712                 iov_iter_advance(&s->iter, ret);
3713                 if (!iov_iter_count(&s->iter))
3714                         break;
3715                 rw->bytes_done += ret;
3716                 iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3717
3718                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3719                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3720                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3721                         return -EAGAIN;
3722                 }
3723
3724                 /*
3725                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3726                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3727                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3728                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3729                  */
3730                 ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3731                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3732                         return 0;
3733                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3734                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3735                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3736         } while (ret > 0);
3737 done:
3738         kiocb_done(req, ret, issue_flags);
3739 out_free:
3740         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3741         if (iovec)
3742                 kfree(iovec);
3743         return 0;
3744 }
3745
3746 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3747 {
3748         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3749                 return -EBADF;
3750         req->rw.kiocb.ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->file));
3751         return io_prep_rw(req, sqe);
3752 }
3753
3754 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3755 {
3756         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3757         struct iovec *iovec;
3758         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3759         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3760         ssize_t ret, ret2;
3761
3762         if (!req_has_async_data(req)) {
3763                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, s, issue_flags);
3764                 if (unlikely(ret < 0))
3765                         return ret;
3766         } else {
3767                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3768
3769                 s = &rw->s;
3770                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3771                 iovec = NULL;
3772         }
3773         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3774
3775         if (force_nonblock) {
3776                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3777                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req)))
3778                         goto copy_iov;
3779
3780                 /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3781                 if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3782                     (req->flags & REQ_F_ISREG))
3783                         goto copy_iov;
3784
3785                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3786         } else {
3787                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3788                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3789         }
3790
3791         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3792         if (unlikely(ret))
3793                 goto out_free;
3794
3795         /*
3796          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3797          * which will be released by another thread in
3798          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3799          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3800          * we return to userspace.
3801          */
3802         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3803                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3804                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3805                                         SB_FREEZE_WRITE);
3806         }
3807         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3808
3809         if (likely(req->file->f_op->write_iter))
3810                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &s->iter);
3811         else if (req->file->f_op->write)
3812                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, &s->iter);
3813         else
3814                 ret2 = -EINVAL;
3815
3816         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3817                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3818                 ret2 = -EAGAIN;
3819         }
3820
3821         /*
3822          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3823          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3824          */
3825         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3826                 ret2 = -EAGAIN;
3827         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3828         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3829                 goto done;
3830         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3831                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3832                 if (ret2 == -EAGAIN && (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3833                         goto copy_iov;
3834 done:
3835                 kiocb_done(req, ret2, issue_flags);
3836         } else {
3837 copy_iov:
3838                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3839                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, false);
3840                 return ret ?: -EAGAIN;
3841         }
3842 out_free:
3843         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3844         if (iovec)
3845                 kfree(iovec);
3846         return ret;
3847 }
3848
3849 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3850                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3851 {
3852         struct io_rename *ren = &req->rename;
3853         const char __user *oldf, *newf;
3854
3855         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3856                 return -EINVAL;
3857         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3858                 return -EINVAL;
3859         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3860                 return -EBADF;
3861
3862         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3863         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3864         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3865         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3866         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3867
3868         ren->oldpath = getname(oldf);
3869         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3870                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3871
3872         ren->newpath = getname(newf);
3873         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3874                 putname(ren->oldpath);
3875                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3876         }
3877
3878         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3879         return 0;
3880 }
3881
3882 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3883 {
3884         struct io_rename *ren = &req->rename;
3885         int ret;
3886
3887         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3888                 return -EAGAIN;
3889
3890         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3891                                 ren->newpath, ren->flags);
3892
3893         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3894         if (ret < 0)
3895                 req_set_fail(req);
3896         io_req_complete(req, ret);
3897         return 0;
3898 }
3899
3900 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3901                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3902 {
3903         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3904         const char __user *fname;
3905
3906         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3907                 return -EINVAL;
3908         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3909             sqe->splice_fd_in)
3910                 return -EINVAL;
3911         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3912                 return -EBADF;
3913
3914         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3915
3916         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3917         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3918                 return -EINVAL;
3919
3920         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3921         un->filename = getname(fname);
3922         if (IS_ERR(un->filename))
3923                 return PTR_ERR(un->filename);
3924
3925         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3926         return 0;
3927 }
3928
3929 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3930 {
3931         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3932         int ret;
3933
3934         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3935                 return -EAGAIN;
3936
3937         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3938                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3939         else
3940                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3941
3942         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3943         if (ret < 0)
3944                 req_set_fail(req);
3945         io_req_complete(req, ret);
3946         return 0;
3947 }
3948
3949 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3950                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3951 {
3952         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3953         const char __user *fname;
3954
3955         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3956                 return -EINVAL;
3957         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3958             sqe->splice_fd_in)
3959                 return -EINVAL;
3960         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3961                 return -EBADF;
3962
3963         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3964         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3965
3966         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3967         mkd->filename = getname(fname);
3968         if (IS_ERR(mkd->filename))
3969                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3970
3971         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3976 {
3977         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3978         int ret;
3979
3980         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3981                 return -EAGAIN;
3982
3983         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3984
3985         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3986         if (ret < 0)
3987                 req_set_fail(req);
3988         io_req_complete(req, ret);
3989         return 0;
3990 }
3991
3992 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3993                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3994 {
3995         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3996         const char __user *oldpath, *newpath;
3997
3998         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3999                 return -EINVAL;
4000         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
4001             sqe->splice_fd_in)
4002                 return -EINVAL;
4003         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4004                 return -EBADF;
4005
4006         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4007         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4008         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4009
4010         sl->oldpath = getname(oldpath);
4011         if (IS_ERR(sl->oldpath))
4012                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
4013
4014         sl->newpath = getname(newpath);
4015         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
4016                 putname(sl->oldpath);
4017                 return PTR_ERR(sl->newpath);
4018         }
4019
4020         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4021         return 0;
4022 }
4023
4024 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4025 {
4026         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
4027         int ret;
4028
4029         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4030                 return -EAGAIN;
4031
4032         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
4033
4034         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4035         if (ret < 0)
4036                 req_set_fail(req);
4037         io_req_complete(req, ret);
4038         return 0;
4039 }
4040
4041 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
4042                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4043 {
4044         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
4045         const char __user *oldf, *newf;
4046
4047         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4048                 return -EINVAL;
4049         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4050                 return -EINVAL;
4051         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4052                 return -EBADF;
4053
4054         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4055         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
4056         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4057         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4058         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
4059
4060         lnk->oldpath = getname(oldf);
4061         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
4062                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
4063
4064         lnk->newpath = getname(newf);
4065         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
4066                 putname(lnk->oldpath);
4067                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
4068         }
4069
4070         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4071         return 0;
4072 }
4073
4074 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4075 {
4076         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
4077         int ret;
4078
4079         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4080                 return -EAGAIN;
4081
4082         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
4083                                 lnk->newpath, lnk->flags);
4084
4085         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4086         if (ret < 0)
4087                 req_set_fail(req);
4088         io_req_complete(req, ret);
4089         return 0;
4090 }
4091
4092 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
4093                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4094 {
4095 #if defined(CONFIG_NET)
4096         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4097                 return -EINVAL;
4098         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
4099                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
4100                 return -EINVAL;
4101
4102         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
4103         return 0;
4104 #else
4105         return -EOPNOTSUPP;
4106 #endif
4107 }
4108
4109 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4110 {
4111 #if defined(CONFIG_NET)
4112         struct socket *sock;
4113         int ret;
4114
4115         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4116                 return -EAGAIN;
4117
4118         sock = sock_from_file(req->file);
4119         if (unlikely(!sock))
4120                 return -ENOTSOCK;
4121
4122         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4123         if (ret < 0)
4124                 req_set_fail(req);
4125         io_req_complete(req, ret);
4126         return 0;
4127 #else
4128         return -EOPNOTSUPP;
4129 #endif
4130 }
4131
4132 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4133                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4134 {
4135         struct io_splice *sp = &req->splice;
4136         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4137
4138         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4139                 return -EINVAL;
4140
4141         sp->file_in = NULL;
4142         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4143         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4144
4145         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4146                 return -EINVAL;
4147
4148         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
4149                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4150         if (!sp->file_in)
4151                 return -EBADF;
4152         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4153         return 0;
4154 }
4155
4156 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4157                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4158 {
4159         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4160                 return -EINVAL;
4161         return __io_splice_prep(req, sqe);
4162 }
4163
4164 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4165 {
4166         struct io_splice *sp = &req->splice;
4167         struct file *in = sp->file_in;
4168         struct file *out = sp->file_out;
4169         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4170         long ret = 0;
4171
4172         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4173                 return -EAGAIN;
4174         if (sp->len)
4175                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4176
4177         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4178                 io_put_file(in);
4179         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4180
4181         if (ret != sp->len)
4182                 req_set_fail(req);
4183         io_req_complete(req, ret);
4184         return 0;
4185 }
4186
4187 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4188 {
4189         struct io_splice *sp = &req->splice;
4190
4191         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4192         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4193         return __io_splice_prep(req, sqe);
4194 }
4195
4196 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4197 {
4198         struct io_splice *sp = &req->splice;
4199         struct file *in = sp->file_in;
4200         struct file *out = sp->file_out;
4201         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4202         loff_t *poff_in, *poff_out;
4203         long ret = 0;
4204
4205         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4206                 return -EAGAIN;
4207
4208         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4209         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4210
4211         if (sp->len)
4212                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4213
4214         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4215                 io_put_file(in);
4216         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4217
4218         if (ret != sp->len)
4219                 req_set_fail(req);
4220         io_req_complete(req, ret);
4221         return 0;
4222 }
4223
4224 /*
4225  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4226  */
4227 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4228 {
4229         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4230
4231         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4232                 return -EINVAL;
4233
4234         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4235         return 0;
4236 }
4237
4238 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4239 {
4240         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4241
4242         if (!req->file)
4243                 return -EBADF;
4244
4245         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4246                 return -EINVAL;
4247         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4248                      sqe->splice_fd_in))
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4252         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4253                 return -EINVAL;
4254
4255         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4256         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4257         return 0;
4258 }
4259
4260 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4261 {
4262         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4263         int ret;
4264
4265         /* fsync always requires a blocking context */
4266         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4267                 return -EAGAIN;
4268
4269         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4270                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4271                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4272         if (ret < 0)
4273                 req_set_fail(req);
4274         io_req_complete(req, ret);
4275         return 0;
4276 }
4277
4278 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4279                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4280 {
4281         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4282             sqe->splice_fd_in)
4283                 return -EINVAL;
4284         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4285                 return -EINVAL;
4286
4287         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4288         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4289         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4290         return 0;
4291 }
4292
4293 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4294 {
4295         int ret;
4296
4297         /* fallocate always requiring blocking context */
4298         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4299                 return -EAGAIN;
4300         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4301                                 req->sync.len);
4302         if (ret < 0)
4303                 req_set_fail(req);
4304         io_req_complete(req, ret);
4305         return 0;
4306 }
4307
4308 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4309 {
4310         const char __user *fname;
4311         int ret;
4312
4313         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4314                 return -EINVAL;
4315         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4316                 return -EINVAL;
4317         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4318                 return -EBADF;
4319
4320         /* open.how should be already initialised */
4321         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4322                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4323
4324         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4325         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4326         req->open.filename = getname(fname);
4327         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4328                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4329                 req->open.filename = NULL;
4330                 return ret;
4331         }
4332
4333         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4334         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4335                 return -EINVAL;
4336
4337         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4338         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4339         return 0;
4340 }
4341
4342 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4343 {
4344         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4345         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4346
4347         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4348         return __io_openat_prep(req, sqe);
4349 }
4350
4351 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4352 {
4353         struct open_how __user *how;
4354         size_t len;
4355         int ret;
4356
4357         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4358         len = READ_ONCE(sqe->len);
4359         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4360                 return -EINVAL;
4361
4362         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4363                                         len);
4364         if (ret)
4365                 return ret;
4366
4367         return __io_openat_prep(req, sqe);
4368 }
4369
4370 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4371 {
4372         struct open_flags op;
4373         struct file *file;
4374         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4375         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4376         int ret;
4377
4378         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4379         if (ret)
4380                 goto err;
4381         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4382         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4383         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4384                 /*
4385                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4386                  * it'll always -EAGAIN
4387                  */
4388                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4389                         return -EAGAIN;
4390                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4391                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4392         }
4393
4394         if (!fixed) {
4395                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4396                 if (ret < 0)
4397                         goto err;
4398         }
4399
4400         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4401         if (IS_ERR(file)) {
4402                 /*
4403                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4404                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4405                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4406                  */
4407                 if (!fixed)
4408                         put_unused_fd(ret);
4409
4410                 ret = PTR_ERR(file);
4411                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4412                 if (ret == -EAGAIN &&
4413                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4414                         return -EAGAIN;
4415                 goto err;
4416         }
4417
4418         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4419                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4420         fsnotify_open(file);
4421
4422         if (!fixed)
4423                 fd_install(ret, file);
4424         else
4425                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4426                                             req->open.file_slot - 1);
4427 err:
4428         putname(req->open.filename);
4429         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4430         if (ret < 0)
4431                 req_set_fail(req);
4432         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4433         return 0;
4434 }
4435
4436 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4437 {
4438         return io_openat2(req, issue_flags);
4439 }
4440
4441 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4442                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4443 {
4444         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4445         u64 tmp;
4446
4447         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4448             sqe->splice_fd_in)
4449                 return -EINVAL;
4450
4451         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4452         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4453                 return -EINVAL;
4454
4455         memset(p, 0, sizeof(*p));
4456         p->nbufs = tmp;
4457         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4458         return 0;
4459 }
4460
4461 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4462                                int bgid, unsigned nbufs)
4463 {
4464         unsigned i = 0;
4465
4466         /* shouldn't happen */
4467         if (!nbufs)
4468                 return 0;
4469
4470         /* the head kbuf is the list itself */
4471         while (!list_empty(&buf->list)) {
4472                 struct io_buffer *nxt;
4473
4474                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4475                 list_del(&nxt->list);
4476                 kfree(nxt);
4477                 if (++i == nbufs)
4478                         return i;
4479                 cond_resched();
4480         }
4481         i++;
4482         kfree(buf);
4483         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4484
4485         return i;
4486 }
4487
4488 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4489 {
4490         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4491         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4492         struct io_buffer *head;
4493         int ret = 0;
4494         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4495
4496         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4497
4498         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4499
4500         ret = -ENOENT;
4501         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4502         if (head)
4503                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4504         if (ret < 0)
4505                 req_set_fail(req);
4506
4507         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4508         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4509         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4510         return 0;
4511 }
4512
4513 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4514                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4515 {
4516         unsigned long size, tmp_check;
4517         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4518         u64 tmp;
4519
4520         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4521                 return -EINVAL;
4522
4523         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4524         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4525                 return -E2BIG;
4526         p->nbufs = tmp;
4527         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4528         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4529
4530         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4531                                 &size))
4532                 return -EOVERFLOW;
4533         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4534                 return -EOVERFLOW;
4535
4536         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4537         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4538                 return -EFAULT;
4539
4540         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4541         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4542         if (tmp > USHRT_MAX)
4543                 return -E2BIG;
4544         p->bid = tmp;
4545         return 0;
4546 }
4547
4548 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4549 {
4550         struct io_buffer *buf;
4551         u64 addr = pbuf->addr;
4552         int i, bid = pbuf->bid;
4553
4554         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4555                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4556                 if (!buf)
4557                         break;
4558
4559                 buf->addr = addr;
4560                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4561                 buf->bid = bid;
4562                 addr += pbuf->len;
4563                 bid++;
4564                 if (!*head) {
4565                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4566                         *head = buf;
4567                 } else {
4568                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4569                 }
4570                 cond_resched();
4571         }
4572
4573         return i ? i : -ENOMEM;
4574 }
4575
4576 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4577 {
4578         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4579         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4580         struct io_buffer *head, *list;
4581         int ret = 0;
4582         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4583
4584         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4585
4586         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4587
4588         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4589
4590         ret = io_add_buffers(p, &head);
4591         if (ret >= 0 && !list) {
4592                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4593                 if (ret < 0)
4594                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4595         }
4596         if (ret < 0)
4597                 req_set_fail(req);
4598         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4599         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4600         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4601         return 0;
4602 }
4603
4604 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4605                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4606 {
4607 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4608         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4609                 return -EINVAL;
4610         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4611                 return -EINVAL;
4612
4613         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4614         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4615         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4616
4617         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4618                 struct epoll_event __user *ev;
4619
4620                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4621                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4622                         return -EFAULT;
4623         }
4624
4625         return 0;
4626 #else
4627         return -EOPNOTSUPP;
4628 #endif
4629 }
4630
4631 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4632 {
4633 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4634         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4635         int ret;
4636         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4637
4638         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4639         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4640                 return -EAGAIN;
4641
4642         if (ret < 0)
4643                 req_set_fail(req);
4644         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4645         return 0;
4646 #else
4647         return -EOPNOTSUPP;
4648 #endif
4649 }
4650
4651 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4652 {
4653 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4654         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4655                 return -EINVAL;
4656         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4657                 return -EINVAL;
4658
4659         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4660         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4661         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4662         return 0;
4663 #else
4664         return -EOPNOTSUPP;
4665 #endif
4666 }
4667
4668 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4669 {
4670 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4671         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4672         int ret;
4673
4674         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4675                 return -EAGAIN;
4676
4677         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4678         if (ret < 0)
4679                 req_set_fail(req);
4680         io_req_complete(req, ret);
4681         return 0;
4682 #else
4683         return -EOPNOTSUPP;
4684 #endif
4685 }
4686
4687 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4688 {
4689         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4690                 return -EINVAL;
4691         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4692                 return -EINVAL;
4693
4694         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4695         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4696         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4697         return 0;
4698 }
4699
4700 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4701 {
4702         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4703         int ret;
4704
4705         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4706                 switch (fa->advice) {
4707                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4708                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4709                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4710                         break;
4711                 default:
4712                         return -EAGAIN;
4713                 }
4714         }
4715
4716         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4717         if (ret < 0)
4718                 req_set_fail(req);
4719         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4720         return 0;
4721 }
4722
4723 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4724 {
4725         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4726                 return -EINVAL;
4727         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4728                 return -EINVAL;
4729         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4730                 return -EBADF;
4731
4732         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4733         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4734         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4735         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4736         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4737
4738         return 0;
4739 }
4740
4741 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4742 {
4743         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4744         int ret;
4745
4746         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4747                 return -EAGAIN;
4748
4749         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4750                        ctx->buffer);
4751
4752         if (ret < 0)
4753                 req_set_fail(req);
4754         io_req_complete(req, ret);
4755         return 0;
4756 }
4757
4758 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4759 {
4760         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4761                 return -EINVAL;
4762         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4763             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4764                 return -EINVAL;
4765         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4766                 return -EBADF;
4767
4768         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4769         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4770         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4771                 return -EINVAL;
4772
4773         return 0;
4774 }
4775
4776 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4777 {
4778         struct files_struct *files = current->files;
4779         struct io_close *close = &req->close;
4780         struct fdtable *fdt;
4781         struct file *file = NULL;
4782         int ret = -EBADF;
4783
4784         if (req->close.file_slot) {
4785                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4786                 goto err;
4787         }
4788
4789         spin_lock(&files->file_lock);
4790         fdt = files_fdtable(files);
4791         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4792                 spin_unlock(&files->file_lock);
4793                 goto err;
4794         }
4795         file = fdt->fd[close->fd];
4796         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4797                 spin_unlock(&files->file_lock);
4798                 file = NULL;
4799                 goto err;
4800         }
4801
4802         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4803         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4804                 spin_unlock(&files->file_lock);
4805                 return -EAGAIN;
4806         }
4807
4808         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4809         spin_unlock(&files->file_lock);
4810         if (ret < 0) {
4811                 if (ret == -ENOENT)
4812                         ret = -EBADF;
4813                 goto err;
4814         }
4815
4816         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4817         ret = filp_close(file, current->files);
4818 err:
4819         if (ret < 0)
4820                 req_set_fail(req);
4821         if (file)
4822                 fput(file);
4823         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4824         return 0;
4825 }
4826
4827 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4828 {
4829         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4830
4831         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4832                 return -EINVAL;
4833         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4834                      sqe->splice_fd_in))
4835                 return -EINVAL;
4836
4837         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4838         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4839         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4840         return 0;
4841 }
4842
4843 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4844 {
4845         int ret;
4846
4847         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4848         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4849                 return -EAGAIN;
4850
4851         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4852                                 req->sync.flags);
4853         if (ret < 0)
4854                 req_set_fail(req);
4855         io_req_complete(req, ret);
4856         return 0;
4857 }
4858
4859 #if defined(CONFIG_NET)
4860 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4861                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4862 {
4863         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4864
4865         if (async_msg)
4866                 return -EAGAIN;
4867         if (io_alloc_async_data(req)) {
4868                 kfree(kmsg->free_iov);
4869                 return -ENOMEM;
4870         }
4871         async_msg = req->async_data;
4872         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4873         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4874         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4875         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4876         if (!async_msg->free_iov)
4877                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4878
4879         return -EAGAIN;
4880 }
4881
4882 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4883                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4884 {
4885         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4886         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4887         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4888                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4889 }
4890
4891 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4892 {
4893         int ret;
4894
4895         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4896         if (!ret)
4897                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4898         return ret;
4899 }
4900
4901 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4902 {
4903         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4904
4905         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4906                 return -EINVAL;
4907
4908         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4909         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4910         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4911         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4912                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4913
4914 #ifdef CONFIG_COMPAT
4915         if (req->ctx->compat)
4916                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4917 #endif
4918         return 0;
4919 }
4920
4921 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4922 {
4923         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4924         struct socket *sock;
4925         unsigned flags;
4926         int min_ret = 0;
4927         int ret;
4928
4929         sock = sock_from_file(req->file);
4930         if (unlikely(!sock))
4931                 return -ENOTSOCK;
4932
4933         if (req_has_async_data(req)) {
4934                 kmsg = req->async_data;
4935         } else {
4936                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4937                 if (ret)
4938                         return ret;
4939                 kmsg = &iomsg;
4940         }
4941
4942         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4943         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4944                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4945         if (flags & MSG_WAITALL)
4946                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4947
4948         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4949
4950         if (ret < min_ret) {
4951                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
4952                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4953                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4954                         ret = -EINTR;
4955                 req_set_fail(req);
4956         }
4957         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4958         if (kmsg->free_iov)
4959                 kfree(kmsg->free_iov);
4960         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4961         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4962         return 0;
4963 }
4964
4965 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4966 {
4967         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4968         struct msghdr msg;
4969         struct iovec iov;
4970         struct socket *sock;
4971         unsigned flags;
4972         int min_ret = 0;
4973         int ret;
4974
4975         sock = sock_from_file(req->file);
4976         if (unlikely(!sock))
4977                 return -ENOTSOCK;
4978
4979         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4980         if (unlikely(ret))
4981                 return ret;
4982
4983         msg.msg_name = NULL;
4984         msg.msg_control = NULL;
4985         msg.msg_controllen = 0;
4986         msg.msg_namelen = 0;
4987
4988         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4989         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4990                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4991         if (flags & MSG_WAITALL)
4992                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4993
4994         msg.msg_flags = flags;
4995         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4996         if (ret < min_ret) {
4997                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
4998                         return -EAGAIN;
4999                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5000                         ret = -EINTR;
5001                 req_set_fail(req);
5002         }
5003         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5004         return 0;
5005 }
5006
5007 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
5008                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
5009 {
5010         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5011         struct iovec __user *uiov;
5012         size_t iov_len;
5013         int ret;
5014
5015         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
5016                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
5017         if (ret)
5018                 return ret;
5019
5020         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5021                 if (iov_len > 1)
5022                         return -EINVAL;
5023                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
5024                         return -EFAULT;
5025                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
5026                 iomsg->free_iov = NULL;
5027         } else {
5028                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
5029                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
5030                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
5031                                      false);
5032                 if (ret > 0)
5033                         ret = 0;
5034         }
5035
5036         return ret;
5037 }
5038
5039 #ifdef CONFIG_COMPAT
5040 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
5041                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
5042 {
5043         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5044         struct compat_iovec __user *uiov;
5045         compat_uptr_t ptr;
5046         compat_size_t len;
5047         int ret;
5048
5049         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
5050                                   &ptr, &len);
5051         if (ret)
5052                 return ret;
5053
5054         uiov = compat_ptr(ptr);
5055         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5056                 compat_ssize_t clen;
5057
5058                 if (len > 1)
5059                         return -EINVAL;
5060                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
5061                         return -EFAULT;
5062                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
5063                         return -EFAULT;
5064                 if (clen < 0)
5065                         return -EINVAL;
5066                 sr->len = clen;
5067                 iomsg->free_iov = NULL;
5068         } else {
5069                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
5070                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
5071                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
5072                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
5073                 if (ret < 0)
5074                         return ret;
5075         }
5076
5077         return 0;
5078 }
5079 #endif
5080
5081 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
5082                                struct io_async_msghdr *iomsg)
5083 {
5084         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
5085
5086 #ifdef CONFIG_COMPAT
5087         if (req->ctx->compat)
5088                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
5089 #endif
5090
5091         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
5092 }
5093
5094 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
5095                                                unsigned int issue_flags)
5096 {
5097         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5098
5099         return io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, issue_flags);
5100 }
5101
5102 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
5103 {
5104         int ret;
5105
5106         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5107         if (!ret)
5108                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5109         return ret;
5110 }
5111
5112 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5113 {
5114         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5115
5116         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5117                 return -EINVAL;
5118
5119         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5120         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5121         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5122         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5123         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5124                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5125
5126 #ifdef CONFIG_COMPAT
5127         if (req->ctx->compat)
5128                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5129 #endif
5130         return 0;
5131 }
5132
5133 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5134 {
5135         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5136         struct socket *sock;
5137         struct io_buffer *kbuf;
5138         unsigned flags;
5139         int ret, min_ret = 0;
5140         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5141
5142         sock = sock_from_file(req->file);
5143         if (unlikely(!sock))
5144                 return -ENOTSOCK;
5145
5146         if (req_has_async_data(req)) {
5147                 kmsg = req->async_data;
5148         } else {
5149                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5150                 if (ret)
5151                         return ret;
5152                 kmsg = &iomsg;
5153         }
5154
5155         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5156                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5157                 if (IS_ERR(kbuf))
5158                         return PTR_ERR(kbuf);
5159                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5160                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5161                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5162                                 1, req->sr_msg.len);
5163         }
5164
5165         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5166         if (force_nonblock)
5167                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5168         if (flags & MSG_WAITALL)
5169                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5170
5171         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5172                                         kmsg->uaddr, flags);
5173         if (ret < min_ret) {
5174                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5175                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5176                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5177                         ret = -EINTR;
5178                 req_set_fail(req);
5179         } else if ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))) {
5180                 req_set_fail(req);
5181         }
5182
5183         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5184         if (kmsg->free_iov)
5185                 kfree(kmsg->free_iov);
5186         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5187         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, io_put_kbuf(req));
5188         return 0;
5189 }
5190
5191 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5192 {
5193         struct io_buffer *kbuf;
5194         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5195         struct msghdr msg;
5196         void __user *buf = sr->buf;
5197         struct socket *sock;
5198         struct iovec iov;
5199         unsigned flags;
5200         int ret, min_ret = 0;
5201         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5202
5203         sock = sock_from_file(req->file);
5204         if (unlikely(!sock))
5205                 return -ENOTSOCK;
5206
5207         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5208                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5209                 if (IS_ERR(kbuf))
5210                         return PTR_ERR(kbuf);
5211                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5212         }
5213
5214         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5215         if (unlikely(ret))
5216                 goto out_free;
5217
5218         msg.msg_name = NULL;
5219         msg.msg_control = NULL;
5220         msg.msg_controllen = 0;
5221         msg.msg_namelen = 0;
5222         msg.msg_iocb = NULL;
5223         msg.msg_flags = 0;
5224
5225         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5226         if (force_nonblock)
5227                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5228         if (flags & MSG_WAITALL)
5229                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5230
5231         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5232         if (ret < min_ret) {
5233                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5234                         return -EAGAIN;
5235                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5236                         ret = -EINTR;
5237                 req_set_fail(req);
5238         } else if ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))) {
5239 out_free:
5240                 req_set_fail(req);
5241         }
5242         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, io_put_kbuf(req));
5243         return 0;
5244 }
5245
5246 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5247 {
5248         struct io_accept *accept = &req->accept;
5249
5250         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5251                 return -EINVAL;
5252         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5253                 return -EINVAL;
5254
5255         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5256         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5257         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5258         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5259
5260         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5261         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5262                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5263                 return -EINVAL;
5264         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5265                 return -EINVAL;
5266         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5267                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5268         return 0;
5269 }
5270
5271 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5272 {
5273         struct io_accept *accept = &req->accept;
5274         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5275         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5276         bool fixed = !!accept->file_slot;
5277         struct file *file;
5278         int ret, fd;
5279
5280         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5281                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5282
5283         if (!fixed) {
5284                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5285                 if (unlikely(fd < 0))
5286                         return fd;
5287         }
5288         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5289                          accept->flags);
5290         if (IS_ERR(file)) {
5291                 if (!fixed)
5292                         put_unused_fd(fd);
5293                 ret = PTR_ERR(file);
5294                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5295                         return -EAGAIN;
5296                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5297                         ret = -EINTR;
5298                 req_set_fail(req);
5299         } else if (!fixed) {
5300                 fd_install(fd, file);
5301                 ret = fd;
5302         } else {
5303                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5304                                             accept->file_slot - 1);
5305         }
5306         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5307         return 0;
5308 }
5309
5310 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5311 {
5312         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5313         struct io_connect *conn = &req->connect;
5314
5315         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5316 }
5317
5318 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5319 {
5320         struct io_connect *conn = &req->connect;
5321
5322         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5323                 return -EINVAL;
5324         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5325             sqe->splice_fd_in)
5326                 return -EINVAL;
5327
5328         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5329         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5330         return 0;
5331 }
5332
5333 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5334 {
5335         struct io_async_connect __io, *io;
5336         unsigned file_flags;
5337         int ret;
5338         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5339
5340         if (req_has_async_data(req)) {
5341                 io = req->async_data;
5342         } else {
5343                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5344                                                 req->connect.addr_len,
5345                                                 &__io.address);
5346                 if (ret)
5347                         goto out;
5348                 io = &__io;
5349         }
5350
5351         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5352
5353         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5354                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5355         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5356                 if (req_has_async_data(req))
5357                         return -EAGAIN;
5358                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5359                         ret = -ENOMEM;
5360                         goto out;
5361                 }
5362                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5363                 return -EAGAIN;
5364         }
5365         if (ret == -ERESTARTSYS)
5366                 ret = -EINTR;
5367 out:
5368         if (ret < 0)
5369                 req_set_fail(req);
5370         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5371         return 0;
5372 }
5373 #else /* !CONFIG_NET */
5374 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5375 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5376 {                                                                       \
5377         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5378 }
5379
5380 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5381 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5382 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5383 {                                                                       \
5384         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5385 }                                                                       \
5386
5387 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5388 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5389 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5390 {                                                                       \
5391         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5392 }
5393
5394 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5395 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5396 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5397 IO_NETOP_PREP(accept);
5398 IO_NETOP_FN(send);
5399 IO_NETOP_FN(recv);
5400 #endif /* CONFIG_NET */
5401
5402 struct io_poll_table {
5403         struct poll_table_struct pt;
5404         struct io_kiocb *req;
5405         int nr_entries;
5406         int error;
5407 };
5408
5409 #define IO_POLL_CANCEL_FLAG     BIT(31)
5410 #define IO_POLL_REF_MASK        ((1u << 20)-1)
5411
5412 /*
5413  * If refs part of ->poll_refs (see IO_POLL_REF_MASK) is 0, it's free. We can
5414  * bump it and acquire ownership. It's disallowed to modify requests while not
5415  * owning it, that prevents from races for enqueueing task_work's and b/w
5416  * arming poll and wakeups.
5417  */
5418 static inline bool io_poll_get_ownership(struct io_kiocb *req)
5419 {
5420         return !(atomic_fetch_inc(&req->poll_refs) & IO_POLL_REF_MASK);
5421 }
5422
5423 static void io_poll_mark_cancelled(struct io_kiocb *req)
5424 {
5425         atomic_or(IO_POLL_CANCEL_FLAG, &req->poll_refs);
5426 }
5427
5428 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5429 {
5430         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5431         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5432                 return req->async_data;
5433         return req->apoll->double_poll;
5434 }
5435
5436 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5437 {
5438         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5439                 return &req->poll;
5440         return &req->apoll->poll;
5441 }
5442
5443 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5444 {
5445         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5446         struct hlist_head *list;
5447
5448         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5449         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5450 }
5451
5452 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5453                               wait_queue_func_t wake_func)
5454 {
5455         poll->head = NULL;
5456 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5457         /* mask in events that we always want/need */
5458         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5459         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5460         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5461 }
5462
5463 static inline void io_poll_remove_entry(struct io_poll_iocb *poll)
5464 {
5465         struct wait_queue_head *head = smp_load_acquire(&poll->head);
5466
5467         if (head) {
5468                 spin_lock_irq(&head->lock);
5469                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5470                 poll->head = NULL;
5471                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5472         }
5473 }
5474
5475 static void io_poll_remove_entries(struct io_kiocb *req)
5476 {
5477         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5478         struct io_poll_iocb *poll_double = io_poll_get_double(req);
5479
5480         /*
5481          * While we hold the waitqueue lock and the waitqueue is nonempty,
5482          * wake_up_pollfree() will wait for us.  However, taking the waitqueue
5483          * lock in the first place can race with the waitqueue being freed.
5484          *
5485          * We solve this as eventpoll does: by taking advantage of the fact that
5486          * all users of wake_up_pollfree() will RCU-delay the actual free.  If
5487          * we enter rcu_read_lock() and see that the pointer to the queue is
5488          * non-NULL, we can then lock it without the memory being freed out from
5489          * under us.
5490          *
5491          * Keep holding rcu_read_lock() as long as we hold the queue lock, in
5492          * case the caller deletes the entry from the queue, leaving it empty.
5493          * In that case, only RCU prevents the queue memory from being freed.
5494          */
5495         rcu_read_lock();
5496         io_poll_remove_entry(poll);
5497         if (poll_double)
5498                 io_poll_remove_entry(poll_double);
5499         rcu_read_unlock();
5500 }
5501
5502 /*
5503  * All poll tw should go through this. Checks for poll events, manages
5504  * references, does rewait, etc.
5505  *
5506  * Returns a negative error on failure. >0 when no action require, which is
5507  * either spurious wakeup or multishot CQE is served. 0 when it's done with
5508  * the request, then the mask is stored in req->result.
5509  */
5510 static int io_poll_check_events(struct io_kiocb *req)
5511 {
5512         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5513         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5514         int v;
5515
5516         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5517         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5518                 io_poll_mark_cancelled(req);
5519
5520         do {
5521                 v = atomic_read(&req->poll_refs);
5522
5523                 /* tw handler should be the owner, and so have some references */
5524                 if (WARN_ON_ONCE(!(v & IO_POLL_REF_MASK)))
5525                         return 0;
5526                 if (v & IO_POLL_CANCEL_FLAG)
5527                         return -ECANCELED;
5528
5529                 if (!req->result) {
5530                         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5531
5532                         req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5533                 }
5534
5535                 /* multishot, just fill an CQE and proceed */
5536                 if (req->result && !(poll->events & EPOLLONESHOT)) {
5537                         __poll_t mask = mangle_poll(req->result & poll->events);
5538                         bool filled;
5539
5540                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5541                         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->user_data, mask,
5542                                                  IORING_CQE_F_MORE);
5543                         io_commit_cqring(ctx);
5544                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5545                         if (unlikely(!filled))
5546                                 return -ECANCELED;
5547                         io_cqring_ev_posted(ctx);
5548                 } else if (req->result) {
5549                         return 0;
5550                 }
5551
5552                 /*
5553                  * Release all references, retry if someone tried to restart
5554                  * task_work while we were executing it.
5555                  */
5556         } while (atomic_sub_return(v & IO_POLL_REF_MASK, &req->poll_refs));
5557
5558         return 1;
5559 }
5560
5561 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5562 {
5563         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5564         int ret;
5565
5566         ret = io_poll_check_events(req);
5567         if (ret > 0)
5568                 return;
5569
5570         if (!ret) {
5571                 req->result = mangle_poll(req->result & req->poll.events);
5572         } else {
5573                 req->result = ret;
5574                 req_set_fail(req);
5575         }
5576
5577         io_poll_remove_entries(req);
5578         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5579         hash_del(&req->hash_node);
5580         __io_req_complete_post(req, req->result, 0);
5581         io_commit_cqring(ctx);
5582         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5583         io_cqring_ev_posted(ctx);
5584 }
5585
5586 static void io_apoll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5587 {
5588         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5589         int ret;
5590
5591         ret = io_poll_check_events(req);
5592         if (ret > 0)
5593                 return;
5594
5595         io_poll_remove_entries(req);
5596         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5597         hash_del(&req->hash_node);
5598         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5599
5600         if (!ret)
5601                 io_req_task_submit(req, locked);
5602         else
5603                 io_req_complete_failed(req, ret);
5604 }
5605
5606 static void __io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int mask)
5607 {
5608         req->result = mask;
5609         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5610                 req->io_task_work.func = io_poll_task_func;
5611         else
5612                 req->io_task_work.func = io_apoll_task_func;
5613
5614         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5615         io_req_task_work_add(req, false);
5616 }
5617
5618 static inline void io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int res)
5619 {
5620         if (io_poll_get_ownership(req))
5621                 __io_poll_execute(req, res);
5622 }
5623
5624 static void io_poll_cancel_req(struct io_kiocb *req)
5625 {
5626         io_poll_mark_cancelled(req);
5627         /* kick tw, which should complete the request */
5628         io_poll_execute(req, 0);
5629 }
5630
5631 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5632                         void *key)
5633 {
5634         struct io_kiocb *req = wait->private;
5635         struct io_poll_iocb *poll = container_of(wait, struct io_poll_iocb,
5636                                                  wait);
5637         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5638
5639         if (unlikely(mask & POLLFREE)) {
5640                 io_poll_mark_cancelled(req);
5641                 /* we have to kick tw in case it's not already */
5642                 io_poll_execute(req, 0);
5643
5644                 /*
5645                  * If the waitqueue is being freed early but someone is already
5646                  * holds ownership over it, we have to tear down the request as
5647                  * best we can. That means immediately removing the request from
5648                  * its waitqueue and preventing all further accesses to the
5649                  * waitqueue via the request.
5650                  */
5651                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5652
5653                 /*
5654                  * Careful: this *must* be the last step, since as soon
5655                  * as req->head is NULL'ed out, the request can be
5656                  * completed and freed, since aio_poll_complete_work()
5657                  * will no longer need to take the waitqueue lock.
5658                  */
5659                 smp_store_release(&poll->head, NULL);
5660                 return 1;
5661         }
5662
5663         /* for instances that support it check for an event match first */
5664         if (mask && !(mask & poll->events))
5665                 return 0;
5666
5667         if (io_poll_get_ownership(req)) {
5668                 /* optional, saves extra locking for removal in tw handler */
5669                 if (mask && poll->events & EPOLLONESHOT) {
5670                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5671                         poll->head = NULL;
5672                 }
5673                 __io_poll_execute(req, mask);
5674         }
5675         return 1;
5676 }
5677
5678 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5679                             struct wait_queue_head *head,
5680                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5681 {
5682         struct io_kiocb *req = pt->req;
5683
5684         /*
5685          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5686          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5687          * if this happens.
5688          */
5689         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5690                 struct io_poll_iocb *first = poll;
5691
5692                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5693                 if (first->head == head)
5694                         return;
5695                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5696                 if (*poll_ptr) {
5697                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5698                                 return;
5699                         pt->error = -EINVAL;
5700                         return;
5701                 }
5702
5703                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5704                 if (!poll) {
5705                         pt->error = -ENOMEM;
5706                         return;
5707                 }
5708                 io_init_poll_iocb(poll, first->events, first->wait.func);
5709                 *poll_ptr = poll;
5710                 if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5711                         req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
5712         }
5713
5714         pt->nr_entries++;
5715         poll->head = head;
5716         poll->wait.private = req;
5717
5718         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5719                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5720         else
5721                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5722 }
5723
5724 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5725                                struct poll_table_struct *p)
5726 {
5727         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5728
5729         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head,
5730                         (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5731 }
5732
5733 static int __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5734                                  struct io_poll_iocb *poll,
5735                                  struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask)
5736 {
5737         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5738         int v;
5739
5740         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5741         io_init_poll_iocb(poll, mask, io_poll_wake);
5742         poll->file = req->file;
5743         poll->wait.private = req;
5744
5745         ipt->pt._key = mask;
5746         ipt->req = req;
5747         ipt->error = 0;
5748         ipt->nr_entries = 0;
5749
5750         /*
5751          * Take the ownership to delay any tw execution up until we're done
5752          * with poll arming. see io_poll_get_ownership().
5753          */
5754         atomic_set(&req->poll_refs, 1);
5755         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5756
5757         if (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) {
5758                 io_poll_remove_entries(req);
5759                 /* no one else has access to the req, forget about the ref */
5760                 return mask;
5761         }
5762         if (!mask && unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
5763                 io_poll_remove_entries(req);
5764                 if (!ipt->error)
5765                         ipt->error = -EINVAL;
5766                 return 0;
5767         }
5768
5769         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5770         io_poll_req_insert(req);
5771         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5772
5773         if (mask) {
5774                 /* can't multishot if failed, just queue the event we've got */
5775                 if (unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries))
5776                         poll->events |= EPOLLONESHOT;
5777                 __io_poll_execute(req, mask);
5778                 return 0;
5779         }
5780
5781         /*
5782          * Release ownership. If someone tried to queue a tw while it was
5783          * locked, kick it off for them.
5784          */
5785         v = atomic_dec_return(&req->poll_refs);
5786         if (unlikely(v & IO_POLL_REF_MASK))
5787                 __io_poll_execute(req, 0);
5788         return 0;
5789 }
5790
5791 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5792                                struct poll_table_struct *p)
5793 {
5794         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5795         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5796
5797         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5798 }
5799
5800 enum {
5801         IO_APOLL_OK,
5802         IO_APOLL_ABORTED,
5803         IO_APOLL_READY
5804 };
5805
5806 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5807 {
5808         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5809         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5810         struct async_poll *apoll;
5811         struct io_poll_table ipt;
5812         __poll_t mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5813         int ret;
5814
5815         if (!def->pollin && !def->pollout)
5816                 return IO_APOLL_ABORTED;
5817         if (!file_can_poll(req->file) || (req->flags & REQ_F_POLLED))
5818                 return IO_APOLL_ABORTED;
5819
5820         if (def->pollin) {
5821                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5822
5823                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5824                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5825                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5826                         mask &= ~POLLIN;
5827         } else {
5828                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5829         }
5830
5831         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5832         if (unlikely(!apoll))
5833                 return IO_APOLL_ABORTED;
5834         apoll->double_poll = NULL;
5835         req->apoll = apoll;
5836         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5837         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5838
5839         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask);
5840         if (ret || ipt.error)
5841                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5842
5843         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5844                                 mask, apoll->poll.events);
5845         return IO_APOLL_OK;
5846 }
5847
5848 /*
5849  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5850  */
5851 static __cold bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx,
5852                                       struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
5853 {
5854         struct hlist_node *tmp;
5855         struct io_kiocb *req;
5856         bool found = false;
5857         int i;
5858
5859         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5860         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5861                 struct hlist_head *list;
5862
5863                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5864                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5865                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all)) {
5866                                 io_poll_cancel_req(req);
5867                                 found = true;
5868                         }
5869                 }
5870         }
5871         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5872         return found;
5873 }
5874
5875 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5876                                      bool poll_only)
5877         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5878 {
5879         struct hlist_head *list;
5880         struct io_kiocb *req;
5881
5882         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5883         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5884                 if (sqe_addr != req->user_data)
5885                         continue;
5886                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5887                         continue;
5888                 return req;
5889         }
5890         return NULL;
5891 }
5892
5893 static bool io_poll_disarm(struct io_kiocb *req)
5894         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5895 {
5896         if (!io_poll_get_ownership(req))
5897                 return false;
5898         io_poll_remove_entries(req);
5899         hash_del(&req->hash_node);
5900         return true;
5901 }
5902
5903 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5904                           bool poll_only)
5905         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5906 {
5907         struct io_kiocb *req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5908
5909         if (!req)
5910                 return -ENOENT;
5911         io_poll_cancel_req(req);
5912         return 0;
5913 }
5914
5915 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5916                                      unsigned int flags)
5917 {
5918         u32 events;
5919
5920         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5921 #ifdef __BIG_ENDIAN
5922         events = swahw32(events);
5923 #endif
5924         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5925                 events |= EPOLLONESHOT;
5926         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5927 }
5928
5929 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5930                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5931 {
5932         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5933         u32 flags;
5934
5935         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5936                 return -EINVAL;
5937         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5938                 return -EINVAL;
5939         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5940         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5941                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5942                 return -EINVAL;
5943         /* meaningless without update */
5944         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5945                 return -EINVAL;
5946
5947         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5948         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5949         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5950
5951         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5952         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5953                 return -EINVAL;
5954         if (upd->update_events)
5955                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5956         else if (sqe->poll32_events)
5957                 return -EINVAL;
5958
5959         return 0;
5960 }
5961
5962 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5963 {
5964         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5965         u32 flags;
5966
5967         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5968                 return -EINVAL;
5969         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5970                 return -EINVAL;
5971         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5972         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5973                 return -EINVAL;
5974         if ((flags & IORING_POLL_ADD_MULTI) && (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
5975                 return -EINVAL;
5976
5977         io_req_set_refcount(req);
5978         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5979         return 0;
5980 }
5981
5982 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5983 {
5984         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5985         struct io_poll_table ipt;
5986         int ret;
5987
5988         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5989
5990         ret = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events);
5991         ret = ret ?: ipt.error;
5992         if (ret)
5993                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5994         return 0;
5995 }
5996
5997 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5998 {
5999         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6000         struct io_kiocb *preq;
6001         int ret2, ret = 0;
6002         bool locked;
6003
6004         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6005         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
6006         if (!preq || !io_poll_disarm(preq)) {
6007                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6008                 ret = preq ? -EALREADY : -ENOENT;
6009                 goto out;
6010         }
6011         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6012
6013         if (req->poll_update.update_events || req->poll_update.update_user_data) {
6014                 /* only mask one event flags, keep behavior flags */
6015                 if (req->poll_update.update_events) {
6016                         preq->poll.events &= ~0xffff;
6017                         preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
6018                         preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
6019                 }
6020                 if (req->poll_update.update_user_data)
6021                         preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
6022
6023                 ret2 = io_poll_add(preq, issue_flags);
6024                 /* successfully updated, don't complete poll request */
6025                 if (!ret2)
6026                         goto out;
6027         }
6028
6029         req_set_fail(preq);
6030         preq->result = -ECANCELED;
6031         locked = !(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED);
6032         io_req_task_complete(preq, &locked);
6033 out:
6034         if (ret < 0)
6035                 req_set_fail(req);
6036         /* complete update request, we're done with it */
6037         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6038         return 0;
6039 }
6040
6041 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6042 {
6043         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6044                                                 struct io_timeout_data, timer);
6045         struct io_kiocb *req = data->req;
6046         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6047         unsigned long flags;
6048
6049         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6050         list_del_init(&req->timeout.list);
6051         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
6052                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
6053         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6054
6055         if (!(data->flags & IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
6056                 req_set_fail(req);
6057
6058         req->result = -ETIME;
6059         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
6060         io_req_task_work_add(req, false);
6061         return HRTIMER_NORESTART;
6062 }
6063
6064 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
6065                                            __u64 user_data)
6066         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6067 {
6068         struct io_timeout_data *io;
6069         struct io_kiocb *req;
6070         bool found = false;
6071
6072         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
6073                 found = user_data == req->user_data;
6074                 if (found)
6075                         break;
6076         }
6077         if (!found)
6078                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6079
6080         io = req->async_data;
6081         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6082                 return ERR_PTR(-EALREADY);
6083         list_del_init(&req->timeout.list);
6084         return req;
6085 }
6086
6087 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
6088         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6089         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6090 {
6091         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6092
6093         if (IS_ERR(req))
6094                 return PTR_ERR(req);
6095
6096         req_set_fail(req);
6097         io_fill_cqe_req(req, -ECANCELED, 0);
6098         io_put_req_deferred(req);
6099         return 0;
6100 }
6101
6102 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6103 {
6104         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6105         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6106                 return CLOCK_BOOTTIME;
6107         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6108                 return CLOCK_REALTIME;
6109         default:
6110                 /* can't happen, vetted at prep time */
6111                 WARN_ON_ONCE(1);
6112                 fallthrough;
6113         case 0:
6114                 return CLOCK_MONOTONIC;
6115         }
6116 }
6117
6118 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6119                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6120         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6121 {
6122         struct io_timeout_data *io;
6123         struct io_kiocb *req;
6124         bool found = false;
6125
6126         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6127                 found = user_data == req->user_data;
6128                 if (found)
6129                         break;
6130         }
6131         if (!found)
6132                 return -ENOENT;
6133
6134         io = req->async_data;
6135         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6136                 return -EALREADY;
6137         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6138         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6139         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6140         return 0;
6141 }
6142
6143 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6144                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6145         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6146 {
6147         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6148         struct io_timeout_data *data;
6149
6150         if (IS_ERR(req))
6151                 return PTR_ERR(req);
6152
6153         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6154         data = req->async_data;
6155         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6156         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6157         data->timer.function = io_timeout_fn;
6158         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6159         return 0;
6160 }
6161
6162 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6163                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6164 {
6165         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6166
6167         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6168                 return -EINVAL;
6169         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6170                 return -EINVAL;
6171         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6172                 return -EINVAL;
6173
6174         tr->ltimeout = false;
6175         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6176         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6177         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6178                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6179                         return -EINVAL;
6180                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6181                         tr->ltimeout = true;
6182                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6183                         return -EINVAL;
6184                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6185                         return -EFAULT;
6186                 if (tr->ts.tv_sec < 0 || tr->ts.tv_nsec < 0)
6187                         return -EINVAL;
6188         } else if (tr->flags) {
6189                 /* timeout removal doesn't support flags */
6190                 return -EINVAL;
6191         }
6192
6193         return 0;
6194 }
6195
6196 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6197 {
6198         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6199                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6200 }
6201
6202 /*
6203  * Remove or update an existing timeout command
6204  */
6205 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6206 {
6207         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6209         int ret;
6210
6211         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6212                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6213                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6214                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6215                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6216                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6217         } else {
6218                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6219
6220                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6221                 if (tr->ltimeout)
6222                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6223                 else
6224                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6225                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6226         }
6227
6228         if (ret < 0)
6229                 req_set_fail(req);
6230         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6231         return 0;
6232 }
6233
6234 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6235                            bool is_timeout_link)
6236 {
6237         struct io_timeout_data *data;
6238         unsigned flags;
6239         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6240
6241         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6242                 return -EINVAL;
6243         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6244             sqe->splice_fd_in)
6245                 return -EINVAL;
6246         if (off && is_timeout_link)
6247                 return -EINVAL;
6248         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6249         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK |
6250                       IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
6251                 return -EINVAL;
6252         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6253         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6254                 return -EINVAL;
6255
6256         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6257         req->timeout.off = off;
6258         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6259                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6260
6261         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6262                 return -EFAULT;
6263         if (io_alloc_async_data(req))
6264                 return -ENOMEM;
6265
6266         data = req->async_data;
6267         data->req = req;
6268         data->flags = flags;
6269
6270         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6271                 return -EFAULT;
6272
6273         if (data->ts.tv_sec < 0 || data->ts.tv_nsec < 0)
6274                 return -EINVAL;
6275
6276         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6277         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6278
6279         if (is_timeout_link) {
6280                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6281
6282                 if (!link->head)
6283                         return -EINVAL;
6284                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6285                         return -EINVAL;
6286                 req->timeout.head = link->last;
6287                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6288         }
6289         return 0;
6290 }
6291
6292 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6293 {
6294         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6295         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6296         struct list_head *entry;
6297         u32 tail, off = req->timeout.off;
6298
6299         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6300
6301         /*
6302          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6303          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6304          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6305          */
6306         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6307                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6308                 goto add;
6309         }
6310
6311         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6312         req->timeout.target_seq = tail + off;
6313
6314         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6315          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6316          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6317          */
6318         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6319
6320         /*
6321          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6322          * the one we need first.
6323          */
6324         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6325                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6326                                                   timeout.list);
6327
6328                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6329                         continue;
6330                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6331                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6332                         break;
6333         }
6334 add:
6335         list_add(&req->timeout.list, entry);
6336         data->timer.function = io_timeout_fn;
6337         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6338         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6339         return 0;
6340 }
6341
6342 struct io_cancel_data {
6343         struct io_ring_ctx *ctx;
6344         u64 user_data;
6345 };
6346
6347 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6348 {
6349         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6350         struct io_cancel_data *cd = data;
6351
6352         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6353 }
6354
6355 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6356                                struct io_ring_ctx *ctx)
6357 {
6358         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6359         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6360         int ret = 0;
6361
6362         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6363                 return -ENOENT;
6364
6365         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6366         switch (cancel_ret) {
6367         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6368                 ret = 0;
6369                 break;
6370         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6371                 ret = -EALREADY;
6372                 break;
6373         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6374                 ret = -ENOENT;
6375                 break;
6376         }
6377
6378         return ret;
6379 }
6380
6381 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6382 {
6383         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6384         int ret;
6385
6386         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6387
6388         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6389         /*
6390          * Fall-through even for -EALREADY, as we may have poll armed
6391          * that need unarming.
6392          */
6393         if (!ret)
6394                 return 0;
6395
6396         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6397         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6398         if (ret != -ENOENT)
6399                 goto out;
6400
6401         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6402         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6403         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6404 out:
6405         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6406         return ret;
6407 }
6408
6409 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6410                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6411 {
6412         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6413                 return -EINVAL;
6414         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6415                 return -EINVAL;
6416         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6417             sqe->splice_fd_in)
6418                 return -EINVAL;
6419
6420         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6421         return 0;
6422 }
6423
6424 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6425 {
6426         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6427         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6428         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6429         struct io_tctx_node *node;
6430         int ret;
6431
6432         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6433         if (ret != -ENOENT)
6434                 goto done;
6435
6436         /* slow path, try all io-wq's */
6437         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6438         ret = -ENOENT;
6439         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6440                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6441
6442                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6443                 if (ret != -ENOENT)
6444                         break;
6445         }
6446         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6447 done:
6448         if (ret < 0)
6449                 req_set_fail(req);
6450         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6451         return 0;
6452 }
6453
6454 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6455                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6456 {
6457         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6458                 return -EINVAL;
6459         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6460                 return -EINVAL;
6461
6462         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6463         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6464         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6465                 return -EINVAL;
6466         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6467         return 0;
6468 }
6469
6470 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6471 {
6472         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6473         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6474         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6475         int ret;
6476
6477         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6478         up.data = req->rsrc_update.arg;
6479         up.nr = 0;
6480         up.tags = 0;
6481         up.resv = 0;
6482
6483         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6484         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6485                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6486         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6487
6488         if (ret < 0)
6489                 req_set_fail(req);
6490         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6491         return 0;
6492 }
6493
6494 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6495 {
6496         switch (req->opcode) {
6497         case IORING_OP_NOP:
6498                 return 0;
6499         case IORING_OP_READV:
6500         case IORING_OP_READ_FIXED:
6501         case IORING_OP_READ:
6502                 return io_read_prep(req, sqe);
6503         case IORING_OP_WRITEV:
6504         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6505         case IORING_OP_WRITE:
6506                 return io_write_prep(req, sqe);
6507         case IORING_OP_POLL_ADD:
6508                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6509         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6510                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6511         case IORING_OP_FSYNC:
6512                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6513         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6514                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6515         case IORING_OP_SENDMSG:
6516         case IORING_OP_SEND:
6517                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6518         case IORING_OP_RECVMSG:
6519         case IORING_OP_RECV:
6520                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6521         case IORING_OP_CONNECT:
6522                 return io_connect_prep(req, sqe);
6523         case IORING_OP_TIMEOUT:
6524                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6525         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6526                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6527         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6528                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6529         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6530                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6531         case IORING_OP_ACCEPT:
6532                 return io_accept_prep(req, sqe);
6533         case IORING_OP_FALLOCATE:
6534                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6535         case IORING_OP_OPENAT:
6536                 return io_openat_prep(req, sqe);
6537         case IORING_OP_CLOSE:
6538                 return io_close_prep(req, sqe);
6539         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6540                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6541         case IORING_OP_STATX:
6542                 return io_statx_prep(req, sqe);
6543         case IORING_OP_FADVISE:
6544                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6545         case IORING_OP_MADVISE:
6546                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6547         case IORING_OP_OPENAT2:
6548                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6549         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6550                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6551         case IORING_OP_SPLICE:
6552                 return io_splice_prep(req, sqe);
6553         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6554                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6555         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6556                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6557         case IORING_OP_TEE:
6558                 return io_tee_prep(req, sqe);
6559         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6560                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6561         case IORING_OP_RENAMEAT:
6562                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6563         case IORING_OP_UNLINKAT:
6564                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6565         case IORING_OP_MKDIRAT:
6566                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6567         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6568                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6569         case IORING_OP_LINKAT:
6570                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6571         }
6572
6573         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6574                         req->opcode);
6575         return -EINVAL;
6576 }
6577
6578 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6579 {
6580         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6581                 return 0;
6582         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6583                 return -EFAULT;
6584         if (io_alloc_async_data(req))
6585                 return -EAGAIN;
6586
6587         switch (req->opcode) {
6588         case IORING_OP_READV:
6589                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6590         case IORING_OP_WRITEV:
6591                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6592         case IORING_OP_SENDMSG:
6593                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6594         case IORING_OP_RECVMSG:
6595                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6596         case IORING_OP_CONNECT:
6597                 return io_connect_prep_async(req);
6598         }
6599         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6600                     req->opcode);
6601         return -EFAULT;
6602 }
6603
6604 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6605 {
6606         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6607
6608         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6609         io_for_each_link(req, req)
6610                 seq--;
6611         return seq;
6612 }
6613
6614 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6615 {
6616         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6617         struct io_defer_entry *de;
6618         int ret;
6619         u32 seq = io_get_sequence(req);
6620
6621         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6622         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6623         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
6624                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6625 queue:
6626                 ctx->drain_active = false;
6627                 io_req_task_queue(req);
6628                 return;
6629         }
6630         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6631
6632         ret = io_req_prep_async(req);
6633         if (ret) {
6634 fail:
6635                 io_req_complete_failed(req, ret);
6636                 return;
6637         }
6638         io_prep_async_link(req);
6639         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6640         if (!de) {
6641                 ret = -ENOMEM;
6642                 goto fail;
6643         }
6644
6645         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6646         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6647                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6648                 kfree(de);
6649                 goto queue;
6650         }
6651
6652         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6653         de->req = req;
6654         de->seq = seq;
6655         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6656         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6657 }
6658
6659 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6660 {
6661         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
6662                 io_put_kbuf(req);
6663
6664         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6665                 switch (req->opcode) {
6666                 case IORING_OP_READV:
6667                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6668                 case IORING_OP_READ:
6669                 case IORING_OP_WRITEV:
6670                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6671                 case IORING_OP_WRITE: {
6672                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6673
6674                         kfree(io->free_iovec);
6675                         break;
6676                         }
6677                 case IORING_OP_RECVMSG:
6678                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6679                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6680
6681                         kfree(io->free_iov);
6682                         break;
6683                         }
6684                 case IORING_OP_SPLICE:
6685                 case IORING_OP_TEE:
6686                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6687                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6688                         break;
6689                 case IORING_OP_OPENAT:
6690                 case IORING_OP_OPENAT2:
6691                         if (req->open.filename)
6692                                 putname(req->open.filename);
6693                         break;
6694                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6695                         putname(req->rename.oldpath);
6696                         putname(req->rename.newpath);
6697                         break;
6698                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6699                         putname(req->unlink.filename);
6700                         break;
6701                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6702                         putname(req->mkdir.filename);
6703                         break;
6704                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6705                         putname(req->symlink.oldpath);
6706                         putname(req->symlink.newpath);
6707                         break;
6708                 case IORING_OP_LINKAT:
6709                         putname(req->hardlink.oldpath);
6710                         putname(req->hardlink.newpath);
6711                         break;
6712                 }
6713         }
6714         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6715                 kfree(req->apoll->double_poll);
6716                 kfree(req->apoll);
6717                 req->apoll = NULL;
6718         }
6719         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6720                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6721
6722                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6723         }
6724         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6725                 put_cred(req->creds);
6726         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
6727                 kfree(req->async_data);
6728                 req->async_data = NULL;
6729         }
6730         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6731 }
6732
6733 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6734 {
6735         const struct cred *creds = NULL;
6736         int ret;
6737
6738         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
6739                 creds = override_creds(req->creds);
6740
6741         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
6742                 audit_uring_entry(req->opcode);
6743
6744         switch (req->opcode) {
6745         case IORING_OP_NOP:
6746                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6747                 break;
6748         case IORING_OP_READV:
6749         case IORING_OP_READ_FIXED:
6750         case IORING_OP_READ:
6751                 ret = io_read(req, issue_flags);
6752                 break;
6753         case IORING_OP_WRITEV:
6754         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6755         case IORING_OP_WRITE:
6756                 ret = io_write(req, issue_flags);
6757                 break;
6758         case IORING_OP_FSYNC:
6759                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6760                 break;
6761         case IORING_OP_POLL_ADD:
6762                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6763                 break;
6764         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6765                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6766                 break;
6767         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6768                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6769                 break;
6770         case IORING_OP_SENDMSG:
6771                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6772                 break;
6773         case IORING_OP_SEND:
6774                 ret = io_send(req, issue_flags);
6775                 break;
6776         case IORING_OP_RECVMSG:
6777                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6778                 break;
6779         case IORING_OP_RECV:
6780                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6781                 break;
6782         case IORING_OP_TIMEOUT:
6783                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6784                 break;
6785         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6786                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6787                 break;
6788         case IORING_OP_ACCEPT:
6789                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6790                 break;
6791         case IORING_OP_CONNECT:
6792                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6793                 break;
6794         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6795                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6796                 break;
6797         case IORING_OP_FALLOCATE:
6798                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6799                 break;
6800         case IORING_OP_OPENAT:
6801                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6802                 break;
6803         case IORING_OP_CLOSE:
6804                 ret = io_close(req, issue_flags);
6805                 break;
6806         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6807                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6808                 break;
6809         case IORING_OP_STATX:
6810                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6811                 break;
6812         case IORING_OP_FADVISE:
6813                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6814                 break;
6815         case IORING_OP_MADVISE:
6816                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6817                 break;
6818         case IORING_OP_OPENAT2:
6819                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6820                 break;
6821         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6822                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6823                 break;
6824         case IORING_OP_SPLICE:
6825                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6826                 break;
6827         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6828                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6829                 break;
6830         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6831                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6832                 break;
6833         case IORING_OP_TEE:
6834                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6835                 break;
6836         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6837                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6838                 break;
6839         case IORING_OP_RENAMEAT:
6840                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6841                 break;
6842         case IORING_OP_UNLINKAT:
6843                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6844                 break;
6845         case IORING_OP_MKDIRAT:
6846                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6847                 break;
6848         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6849                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6850                 break;
6851         case IORING_OP_LINKAT:
6852                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6853                 break;
6854         default:
6855                 ret = -EINVAL;
6856                 break;
6857         }
6858
6859         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
6860                 audit_uring_exit(!ret, ret);
6861
6862         if (creds)
6863                 revert_creds(creds);
6864         if (ret)
6865                 return ret;
6866         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6867         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6868                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
6869
6870         return 0;
6871 }
6872
6873 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6874 {
6875         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6876
6877         req = io_put_req_find_next(req);
6878         return req ? &req->work : NULL;
6879 }
6880
6881 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6882 {
6883         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6884         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
6885         bool needs_poll = false;
6886         struct io_kiocb *timeout;
6887         int ret = 0;
6888
6889         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6890         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6891                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6892         else
6893                 req_ref_get(req);
6894
6895         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6896         if (timeout)
6897                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6898
6899         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6900         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6901                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
6902                 return;
6903         }
6904
6905         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6906                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
6907                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
6908
6909                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
6910                         needs_poll = true;
6911                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
6912                 }
6913         }
6914
6915         do {
6916                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
6917                 if (ret != -EAGAIN)
6918                         break;
6919                 /*
6920                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
6921                  * forcing a sync submission from here, since we can't
6922                  * wait for request slots on the block side.
6923                  */
6924                 if (!needs_poll) {
6925                         cond_resched();
6926                         continue;
6927                 }
6928
6929                 if (io_arm_poll_handler(req) == IO_APOLL_OK)
6930                         return;
6931                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
6932                 needs_poll = false;
6933                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
6934         } while (1);
6935
6936         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6937         if (ret)
6938                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6939 }
6940
6941 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6942                                                        unsigned i)
6943 {
6944         return &table->files[i];
6945 }
6946
6947 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6948                                               int index)
6949 {
6950         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6951
6952         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6953 }
6954
6955 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6956 {
6957         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6958
6959         file_ptr |= io_file_get_flags(file);
6960         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6961 }
6962
6963 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6964                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6965 {
6966         struct file *file;
6967         unsigned long file_ptr;
6968
6969         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6970                 return NULL;
6971         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6972         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6973         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6974         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6975         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6976         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
6977         io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
6978         return file;
6979 }
6980
6981 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6982                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6983 {
6984         struct file *file = fget(fd);
6985
6986         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6987
6988         /* we don't allow fixed io_uring files */
6989         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6990                 io_req_track_inflight(req);
6991         return file;
6992 }
6993
6994 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6995                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6996 {
6997         if (fixed)
6998                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6999         else
7000                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
7001 }
7002
7003 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
7004 {
7005         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
7006         int ret = -ENOENT;
7007
7008         if (prev) {
7009                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
7010                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
7011                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
7012                 io_put_req(prev);
7013         } else {
7014                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
7015         }
7016 }
7017
7018 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
7019 {
7020         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
7021                                                 struct io_timeout_data, timer);
7022         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
7023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7024         unsigned long flags;
7025
7026         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
7027         prev = req->timeout.head;
7028         req->timeout.head = NULL;
7029
7030         /*
7031          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
7032          * race with the completion of the linked work.
7033          */
7034         if (prev) {
7035                 io_remove_next_linked(prev);
7036                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
7037                         prev = NULL;
7038         }
7039         list_del(&req->timeout.list);
7040         req->timeout.prev = prev;
7041         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
7042
7043         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
7044         io_req_task_work_add(req, false);
7045         return HRTIMER_NORESTART;
7046 }
7047
7048 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
7049 {
7050         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7051
7052         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
7053         /*
7054          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
7055          * before we got a chance to setup the timer
7056          */
7057         if (req->timeout.head) {
7058                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
7059
7060                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
7061                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
7062                                 data->mode);
7063                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
7064         }
7065         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7066         /* drop submission reference */
7067         io_put_req(req);
7068 }
7069
7070 static void io_queue_sqe_arm_apoll(struct io_kiocb *req)
7071         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7072 {
7073         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7074
7075         switch (io_arm_poll_handler(req)) {
7076         case IO_APOLL_READY:
7077                 io_req_task_queue(req);
7078                 break;
7079         case IO_APOLL_ABORTED:
7080                 /*
7081                  * Queued up for async execution, worker will release
7082                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
7083                  */
7084                 io_queue_async_work(req, NULL);
7085                 break;
7086         }
7087
7088         if (linked_timeout)
7089                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7090 }
7091
7092 static inline void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7093         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7094 {
7095         struct io_kiocb *linked_timeout;
7096         int ret;
7097
7098         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
7099
7100         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
7101                 io_req_add_compl_list(req);
7102                 return;
7103         }
7104         /*
7105          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
7106          * doesn't support non-blocking read/write attempts
7107          */
7108         if (likely(!ret)) {
7109                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7110                 if (linked_timeout)
7111                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7112         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7113                 io_queue_sqe_arm_apoll(req);
7114         } else {
7115                 io_req_complete_failed(req, ret);
7116         }
7117 }
7118
7119 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
7120         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7121 {
7122         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7123                 io_req_complete_fail_submit(req);
7124         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
7125                 io_drain_req(req);
7126         } else {
7127                 int ret = io_req_prep_async(req);
7128
7129                 if (unlikely(ret))
7130                         io_req_complete_failed(req, ret);
7131                 else
7132                         io_queue_async_work(req, NULL);
7133         }
7134 }
7135
7136 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7137         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7138 {
7139         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))))
7140                 __io_queue_sqe(req);
7141         else
7142                 io_queue_sqe_fallback(req);
7143 }
7144
7145 /*
7146  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7147  *
7148  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7149  */
7150 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7151                                         struct io_kiocb *req,
7152                                         unsigned int sqe_flags)
7153 {
7154         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7155                 return false;
7156
7157         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7158             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7159                 return false;
7160
7161         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7162                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7163                 return false;
7164
7165         return true;
7166 }
7167
7168 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
7169 {
7170         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7171         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
7172
7173         ctx->drain_active = true;
7174         if (head) {
7175                 /*
7176                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
7177                  * the head request and the next request/link after the current
7178                  * link. Considering sequential execution of links,
7179                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
7180                  * link.
7181                  */
7182                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7183                 ctx->drain_next = true;
7184         }
7185 }
7186
7187 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7188                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7189         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7190 {
7191         unsigned int sqe_flags;
7192         int personality;
7193         u8 opcode;
7194
7195         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7196         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7197         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7198         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7199         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7200         req->file = NULL;
7201         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7202         req->task = current;
7203
7204         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
7205                 req->opcode = 0;
7206                 return -EINVAL;
7207         }
7208         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
7209                 /* enforce forwards compatibility on users */
7210                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
7211                         return -EINVAL;
7212                 if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7213                     !io_op_defs[opcode].buffer_select)
7214                         return -EOPNOTSUPP;
7215                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
7216                         ctx->drain_disabled = true;
7217                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
7218                         if (ctx->drain_disabled)
7219                                 return -EOPNOTSUPP;
7220                         io_init_req_drain(req);
7221                 }
7222         }
7223         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
7224                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7225                         return -EACCES;
7226                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
7227                 if (ctx->drain_active)
7228                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
7229                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
7230                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
7231                         ctx->drain_next = false;
7232                         ctx->drain_active = true;
7233                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7234                 }
7235         }
7236
7237         if (io_op_defs[opcode].needs_file) {
7238                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7239
7240                 /*
7241                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
7242                  * target is potentially a read/write to block based storage.
7243                  */
7244                 if (state->need_plug && io_op_defs[opcode].plug) {
7245                         state->plug_started = true;
7246                         state->need_plug = false;
7247                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
7248                 }
7249
7250                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7251                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7252                 if (unlikely(!req->file))
7253                         return -EBADF;
7254         }
7255
7256         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7257         if (personality) {
7258                 int ret;
7259
7260                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7261                 if (!req->creds)
7262                         return -EINVAL;
7263                 get_cred(req->creds);
7264                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
7265                 if (ret) {
7266                         put_cred(req->creds);
7267                         return ret;
7268                 }
7269                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7270         }
7271
7272         return io_req_prep(req, sqe);
7273 }
7274
7275 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7276                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7277         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7278 {
7279         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7280         int ret;
7281
7282         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7283         if (unlikely(ret)) {
7284                 trace_io_uring_req_failed(sqe, ret);
7285
7286                 /* fail even hard links since we don't submit */
7287                 if (link->head) {
7288                         /*
7289                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7290                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7291                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7292                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7293                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7294                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7295                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7296                          */
7297                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7298                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7299                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7300                         /*
7301                          * the current req is a normal req, we should return
7302                          * error and thus break the submittion loop.
7303                          */
7304                         io_req_complete_failed(req, ret);
7305                         return ret;
7306                 }
7307                 req_fail_link_node(req, ret);
7308         }
7309
7310         /* don't need @sqe from now on */
7311         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7312                                   req->flags, true,
7313                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7314
7315         /*
7316          * If we already have a head request, queue this one for async
7317          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7318          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7319          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7320          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7321          */
7322         if (link->head) {
7323                 struct io_kiocb *head = link->head;
7324
7325                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7326                         ret = io_req_prep_async(req);
7327                         if (unlikely(ret)) {
7328                                 req_fail_link_node(req, ret);
7329                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7330                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7331                         }
7332                 }
7333                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7334                 link->last->link = req;
7335                 link->last = req;
7336
7337                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
7338                         return 0;
7339                 /* last request of a link, enqueue the link */
7340                 link->head = NULL;
7341                 req = head;
7342         } else if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7343                 link->head = req;
7344                 link->last = req;
7345                 return 0;
7346         }
7347
7348         io_queue_sqe(req);
7349         return 0;
7350 }
7351
7352 /*
7353  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7354  */
7355 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
7356 {
7357         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7358
7359         if (state->link.head)
7360                 io_queue_sqe(state->link.head);
7361         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
7362         io_submit_flush_completions(ctx);
7363         if (state->plug_started)
7364                 blk_finish_plug(&state->plug);
7365 }
7366
7367 /*
7368  * Start submission side cache.
7369  */
7370 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7371                                   unsigned int max_ios)
7372 {
7373         state->plug_started = false;
7374         state->need_plug = max_ios > 2;
7375         state->submit_nr = max_ios;
7376         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7377         state->link.head = NULL;
7378 }
7379
7380 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7381 {
7382         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7383
7384         /*
7385          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7386          * since once we write the new head, the application could
7387          * write new data to them.
7388          */
7389         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7390 }
7391
7392 /*
7393  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7394  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7395  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7396  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7397  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7398  * prevent a re-load down the line.
7399  */
7400 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7401 {
7402         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7403         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7404
7405         /*
7406          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7407          *
7408          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7409          *    head updates.
7410          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7411          *    though the application is the one updating it.
7412          */
7413         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7414         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7415                 return &ctx->sq_sqes[head];
7416
7417         /* drop invalid entries */
7418         ctx->cq_extra--;
7419         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7420                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7421         return NULL;
7422 }
7423
7424 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7425         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7426 {
7427         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
7428         int submitted = 0;
7429
7430         if (unlikely(!entries))
7431                 return 0;
7432         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7433         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
7434         io_get_task_refs(nr);
7435
7436         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7437         do {
7438                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7439                 struct io_kiocb *req;
7440
7441                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx))) {
7442                         if (!submitted)
7443                                 submitted = -EAGAIN;
7444                         break;
7445                 }
7446                 req = io_alloc_req(ctx);
7447                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7448                 if (unlikely(!sqe)) {
7449                         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
7450                         break;
7451                 }
7452                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7453                 submitted++;
7454                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7455                         break;
7456         } while (submitted < nr);
7457
7458         if (unlikely(submitted != nr)) {
7459                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7460                 int unused = nr - ref_used;
7461
7462                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7463         }
7464
7465         io_submit_state_end(ctx);
7466          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7467         io_commit_sqring(ctx);
7468
7469         return submitted;
7470 }
7471
7472 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7473 {
7474         return READ_ONCE(sqd->state);
7475 }
7476
7477 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7478 {
7479         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7480         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7481         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7482                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7483         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7484 }
7485
7486 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7487 {
7488         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7489         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7490                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7491         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7492 }
7493
7494 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7495 {
7496         unsigned int to_submit;
7497         int ret = 0;
7498
7499         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7500         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7501         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7502                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7503
7504         if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7505                 const struct cred *creds = NULL;
7506
7507                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7508                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7509
7510                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7511                 if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
7512                         io_do_iopoll(ctx, true);
7513
7514                 /*
7515                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7516                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7517                  */
7518                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7519                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7520                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7521                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7522
7523                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7524                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7525                 if (creds)
7526                         revert_creds(creds);
7527         }
7528
7529         return ret;
7530 }
7531
7532 static __cold void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7533 {
7534         struct io_ring_ctx *ctx;
7535         unsigned sq_thread_idle = 0;
7536
7537         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7538                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7539         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7540 }
7541
7542 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7543 {
7544         bool did_sig = false;
7545         struct ksignal ksig;
7546
7547         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7548             signal_pending(current)) {
7549                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7550                 if (signal_pending(current))
7551                         did_sig = get_signal(&ksig);
7552                 cond_resched();
7553                 mutex_lock(&sqd->lock);
7554         }
7555         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7556 }
7557
7558 static int io_sq_thread(void *data)
7559 {
7560         struct io_sq_data *sqd = data;
7561         struct io_ring_ctx *ctx;
7562         unsigned long timeout = 0;
7563         char buf[TASK_COMM_LEN];
7564         DEFINE_WAIT(wait);
7565
7566         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7567         set_task_comm(current, buf);
7568
7569         if (sqd->sq_cpu != -1)
7570                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7571         else
7572                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7573         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7574
7575         audit_alloc_kernel(current);
7576
7577         mutex_lock(&sqd->lock);
7578         while (1) {
7579                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7580
7581                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7582                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7583                                 break;
7584                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7585                 }
7586
7587                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7588                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7589                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7590
7591                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7592                                 sqt_spin = true;
7593                 }
7594                 if (io_run_task_work())
7595                         sqt_spin = true;
7596
7597                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7598                         cond_resched();
7599                         if (sqt_spin)
7600                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7601                         continue;
7602                 }
7603
7604                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7605                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7606                         bool needs_sched = true;
7607
7608                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7609                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7610
7611                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7612                                     !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
7613                                         needs_sched = false;
7614                                         break;
7615                                 }
7616                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7617                                         needs_sched = false;
7618                                         break;
7619                                 }
7620                         }
7621
7622                         if (needs_sched) {
7623                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7624                                 schedule();
7625                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7626                         }
7627                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7628                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7629                 }
7630
7631                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7632                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7633         }
7634
7635         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7636         sqd->thread = NULL;
7637         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7638                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7639         io_run_task_work();
7640         mutex_unlock(&sqd->lock);
7641
7642         audit_free(current);
7643
7644         complete(&sqd->exited);
7645         do_exit(0);
7646 }
7647
7648 struct io_wait_queue {
7649         struct wait_queue_entry wq;
7650         struct io_ring_ctx *ctx;
7651         unsigned cq_tail;
7652         unsigned nr_timeouts;
7653 };
7654
7655 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7656 {
7657         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7658         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7659
7660         /*
7661          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7662          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7663          * regardless of event count.
7664          */
7665         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7666 }
7667
7668 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7669                             int wake_flags, void *key)
7670 {
7671         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7672                                                         wq);
7673
7674         /*
7675          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7676          * the task, and the next invocation will do it.
7677          */
7678         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7679                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7680         return -1;
7681 }
7682
7683 static int io_run_task_work_sig(void)
7684 {
7685         if (io_run_task_work())
7686                 return 1;
7687         if (!signal_pending(current))
7688                 return 0;
7689         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7690                 return -ERESTARTSYS;
7691         return -EINTR;
7692 }
7693
7694 /* when returns >0, the caller should retry */
7695 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7696                                           struct io_wait_queue *iowq,
7697                                           ktime_t timeout)
7698 {
7699         int ret;
7700
7701         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7702         ret = io_run_task_work_sig();
7703         if (ret || io_should_wake(iowq))
7704                 return ret;
7705         /* let the caller flush overflows, retry */
7706         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7707                 return 1;
7708
7709         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
7710                 return -ETIME;
7711         return 1;
7712 }
7713
7714 /*
7715  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7716  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7717  */
7718 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7719                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7720                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7721 {
7722         struct io_wait_queue iowq;
7723         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7724         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
7725         int ret;
7726
7727         do {
7728                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7729                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7730                         return 0;
7731                 if (!io_run_task_work())
7732                         break;
7733         } while (1);
7734
7735         if (uts) {
7736                 struct timespec64 ts;
7737
7738                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7739                         return -EFAULT;
7740                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
7741         }
7742
7743         if (sig) {
7744 #ifdef CONFIG_COMPAT
7745                 if (in_compat_syscall())
7746                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7747                                                       sigsz);
7748                 else
7749 #endif
7750                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7751
7752                 if (ret)
7753                         return ret;
7754         }
7755
7756         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7757         iowq.wq.private = current;
7758         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7759         iowq.ctx = ctx;
7760         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7761         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7762
7763         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7764         do {
7765                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7766                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7767                         ret = -EBUSY;
7768                         break;
7769                 }
7770                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7771                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7772                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
7773                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7774                 cond_resched();
7775         } while (ret > 0);
7776
7777         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7778
7779         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7780 }
7781
7782 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7783 {
7784         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7785
7786         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7787                 kfree(table[i]);
7788         kfree(table);
7789 }
7790
7791 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
7792 {
7793         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7794         size_t init_size = size;
7795         void **table;
7796
7797         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7798         if (!table)
7799                 return NULL;
7800
7801         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7802                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7803
7804                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7805                 if (!table[i]) {
7806                         io_free_page_table(table, init_size);
7807                         return NULL;
7808                 }
7809                 size -= this_size;
7810         }
7811         return table;
7812 }
7813
7814 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7815 {
7816         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7817         kfree(ref_node);
7818 }
7819
7820 static __cold void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7821 {
7822         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7823         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7824         unsigned long flags;
7825         bool first_add = false;
7826         unsigned long delay = HZ;
7827
7828         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7829         node->done = true;
7830
7831         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
7832         if (node->rsrc_data->quiesce)
7833                 delay = 0;
7834
7835         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7836                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7837                                             struct io_rsrc_node, node);
7838                 /* recycle ref nodes in order */
7839                 if (!node->done)
7840                         break;
7841                 list_del(&node->node);
7842                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7843         }
7844         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7845
7846         if (first_add)
7847                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7848 }
7849
7850 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(void)
7851 {
7852         struct io_rsrc_node *ref_node;
7853
7854         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7855         if (!ref_node)
7856                 return NULL;
7857
7858         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7859                             0, GFP_KERNEL)) {
7860                 kfree(ref_node);
7861                 return NULL;
7862         }
7863         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7864         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7865         ref_node->done = false;
7866         return ref_node;
7867 }
7868
7869 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7870                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7871         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7872 {
7873         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7874         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7875
7876         io_rsrc_refs_drop(ctx);
7877
7878         if (data_to_kill) {
7879                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7880
7881                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7882                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7883                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7884                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7885
7886                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7887                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7888                 ctx->rsrc_node = NULL;
7889         }
7890
7891         if (!ctx->rsrc_node) {
7892                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7893                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7894         }
7895 }
7896
7897 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7898 {
7899         if (ctx->rsrc_backup_node)
7900                 return 0;
7901         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc();
7902         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7903 }
7904
7905 static __cold int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
7906                                       struct io_ring_ctx *ctx)
7907 {
7908         int ret;
7909
7910         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7911         if (data->quiesce)
7912                 return -ENXIO;
7913
7914         data->quiesce = true;
7915         do {
7916                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7917                 if (ret)
7918                         break;
7919                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7920
7921                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7922                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7923                         break;
7924                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7925                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7926                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7927                 if (!ret) {
7928                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7929                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
7930                                 /*
7931                                  * it has been revived by another thread while
7932                                  * we were unlocked
7933                                  */
7934                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7935                         } else {
7936                                 break;
7937                         }
7938                 }
7939
7940                 atomic_inc(&data->refs);
7941                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7942                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7943                 reinit_completion(&data->done);
7944
7945                 ret = io_run_task_work_sig();
7946                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7947         } while (ret >= 0);
7948         data->quiesce = false;
7949
7950         return ret;
7951 }
7952
7953 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7954 {
7955         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7956         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7957
7958         return &data->tags[table_idx][off];
7959 }
7960
7961 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7962 {
7963         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7964
7965         if (data->tags)
7966                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7967         kfree(data);
7968 }
7969
7970 static __cold int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7971                                      u64 __user *utags, unsigned nr,
7972                                      struct io_rsrc_data **pdata)
7973 {
7974         struct io_rsrc_data *data;
7975         int ret = -ENOMEM;
7976         unsigned i;
7977
7978         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7979         if (!data)
7980                 return -ENOMEM;
7981         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7982         if (!data->tags) {
7983                 kfree(data);
7984                 return -ENOMEM;
7985         }
7986
7987         data->nr = nr;
7988         data->ctx = ctx;
7989         data->do_put = do_put;
7990         if (utags) {
7991                 ret = -EFAULT;
7992                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7993                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7994
7995                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7996                                            sizeof(*tag_slot)))
7997                                 goto fail;
7998                 }
7999         }
8000
8001         atomic_set(&data->refs, 1);
8002         init_completion(&data->done);
8003         *pdata = data;
8004         return 0;
8005 fail:
8006         io_rsrc_data_free(data);
8007         return ret;
8008 }
8009
8010 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
8011 {
8012         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
8013                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
8014         return !!table->files;
8015 }
8016
8017 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
8018 {
8019         kvfree(table->files);
8020         table->files = NULL;
8021 }
8022
8023 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8024 {
8025 #if defined(CONFIG_UNIX)
8026         if (ctx->ring_sock) {
8027                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8028                 struct sk_buff *skb;
8029
8030                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
8031                         kfree_skb(skb);
8032         }
8033 #else
8034         int i;
8035
8036         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8037                 struct file *file;
8038
8039                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8040                 if (file)
8041                         fput(file);
8042         }
8043 #endif
8044         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8045         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8046         ctx->file_data = NULL;
8047         ctx->nr_user_files = 0;
8048 }
8049
8050 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8051 {
8052         int ret;
8053
8054         if (!ctx->file_data)
8055                 return -ENXIO;
8056         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
8057         if (!ret)
8058                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8059         return ret;
8060 }
8061
8062 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
8063         __releases(&sqd->lock)
8064 {
8065         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
8066
8067         /*
8068          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
8069          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
8070          */
8071         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
8072         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
8073                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
8074         mutex_unlock(&sqd->lock);
8075 }
8076
8077 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
8078         __acquires(&sqd->lock)
8079 {
8080         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
8081
8082         atomic_inc(&sqd->park_pending);
8083         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
8084         mutex_lock(&sqd->lock);
8085         if (sqd->thread)
8086                 wake_up_process(sqd->thread);
8087 }
8088
8089 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
8090 {
8091         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
8092         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
8093
8094         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
8095         mutex_lock(&sqd->lock);
8096         if (sqd->thread)
8097                 wake_up_process(sqd->thread);
8098         mutex_unlock(&sqd->lock);
8099         wait_for_completion(&sqd->exited);
8100 }
8101
8102 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
8103 {
8104         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
8105                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
8106
8107                 io_sq_thread_stop(sqd);
8108                 kfree(sqd);
8109         }
8110 }
8111
8112 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
8113 {
8114         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8115
8116         if (sqd) {
8117                 io_sq_thread_park(sqd);
8118                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8119                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8120                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8121
8122                 io_put_sq_data(sqd);
8123                 ctx->sq_data = NULL;
8124         }
8125 }
8126
8127 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
8128 {
8129         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8130         struct io_sq_data *sqd;
8131         struct fd f;
8132
8133         f = fdget(p->wq_fd);
8134         if (!f.file)
8135                 return ERR_PTR(-ENXIO);
8136         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8137                 fdput(f);
8138                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8139         }
8140
8141         ctx_attach = f.file->private_data;
8142         sqd = ctx_attach->sq_data;
8143         if (!sqd) {
8144                 fdput(f);
8145                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8146         }
8147         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8148                 fdput(f);
8149                 return ERR_PTR(-EPERM);
8150         }
8151
8152         refcount_inc(&sqd->refs);
8153         fdput(f);
8154         return sqd;
8155 }
8156
8157 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8158                                          bool *attached)
8159 {
8160         struct io_sq_data *sqd;
8161
8162         *attached = false;
8163         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8164                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8165                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8166                         *attached = true;
8167                         return sqd;
8168                 }
8169                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8170                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8171                         return sqd;
8172         }
8173
8174         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8175         if (!sqd)
8176                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8177
8178         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8179         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8180         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8181         mutex_init(&sqd->lock);
8182         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8183         init_completion(&sqd->exited);
8184         return sqd;
8185 }
8186
8187 #if defined(CONFIG_UNIX)
8188 /*
8189  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8190  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8191  * loops in the file referencing.
8192  */
8193 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8194 {
8195         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8196         struct scm_fp_list *fpl;
8197         struct sk_buff *skb;
8198         int i, nr_files;
8199
8200         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8201         if (!fpl)
8202                 return -ENOMEM;
8203
8204         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8205         if (!skb) {
8206                 kfree(fpl);
8207                 return -ENOMEM;
8208         }
8209
8210         skb->sk = sk;
8211
8212         nr_files = 0;
8213         fpl->user = get_uid(current_user());
8214         for (i = 0; i < nr; i++) {
8215                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8216
8217                 if (!file)
8218                         continue;
8219                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8220                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8221                 nr_files++;
8222         }
8223
8224         if (nr_files) {
8225                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8226                 fpl->count = nr_files;
8227                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8228                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8229                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8230                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8231
8232                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
8233                         fput(fpl->fp[i]);
8234         } else {
8235                 kfree_skb(skb);
8236                 kfree(fpl);
8237         }
8238
8239         return 0;
8240 }
8241
8242 /*
8243  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8244  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8245  * garbage collection to take care of this problem for us.
8246  */
8247 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8248 {
8249         unsigned left, total;
8250         int ret = 0;
8251
8252         total = 0;
8253         left = ctx->nr_user_files;
8254         while (left) {
8255                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8256
8257                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8258                 if (ret)
8259                         break;
8260                 left -= this_files;
8261                 total += this_files;
8262         }
8263
8264         if (!ret)
8265                 return 0;
8266
8267         while (total < ctx->nr_user_files) {
8268                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8269
8270                 if (file)
8271                         fput(file);
8272                 total++;
8273         }
8274
8275         return ret;
8276 }
8277 #else
8278 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8279 {
8280         return 0;
8281 }
8282 #endif
8283
8284 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8285 {
8286         struct file *file = prsrc->file;
8287 #if defined(CONFIG_UNIX)
8288         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8289         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8290         struct sk_buff *skb;
8291         int i;
8292
8293         __skb_queue_head_init(&list);
8294
8295         /*
8296          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8297          * remove this entry and rearrange the file array.
8298          */
8299         skb = skb_dequeue(head);
8300         while (skb) {
8301                 struct scm_fp_list *fp;
8302
8303                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8304                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8305                         int left;
8306
8307                         if (fp->fp[i] != file)
8308                                 continue;
8309
8310                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8311                         left = fp->count - 1 - i;
8312                         if (left) {
8313                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8314                                                 left * sizeof(struct file *));
8315                         }
8316                         fp->count--;
8317                         if (!fp->count) {
8318                                 kfree_skb(skb);
8319                                 skb = NULL;
8320                         } else {
8321                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8322                         }
8323                         fput(file);
8324                         file = NULL;
8325                         break;
8326                 }
8327
8328                 if (!file)
8329                         break;
8330
8331                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8332
8333                 skb = skb_dequeue(head);
8334         }
8335
8336         if (skb_peek(&list)) {
8337                 spin_lock_irq(&head->lock);
8338                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8339                         __skb_queue_tail(head, skb);
8340                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8341         }
8342 #else
8343         fput(file);
8344 #endif
8345 }
8346
8347 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8348 {
8349         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8350         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8351         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8352
8353         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8354                 list_del(&prsrc->list);
8355
8356                 if (prsrc->tag) {
8357                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8358
8359                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8360                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8361                         io_fill_cqe_aux(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8362                         io_commit_cqring(ctx);
8363                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8364                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8365                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8366                 }
8367
8368                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8369                 kfree(prsrc);
8370         }
8371
8372         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8373         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8374                 complete(&rsrc_data->done);
8375 }
8376
8377 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8378 {
8379         struct io_ring_ctx *ctx;
8380         struct llist_node *node;
8381
8382         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8383         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8384
8385         while (node) {
8386                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8387                 struct llist_node *next = node->next;
8388
8389                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8390                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8391                 node = next;
8392         }
8393 }
8394
8395 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8396                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8397 {
8398         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8399         struct file *file;
8400         int fd, ret;
8401         unsigned i;
8402
8403         if (ctx->file_data)
8404                 return -EBUSY;
8405         if (!nr_args)
8406                 return -EINVAL;
8407         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8408                 return -EMFILE;
8409         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8410                 return -EMFILE;
8411         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8412         if (ret)
8413                 return ret;
8414         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8415                                  &ctx->file_data);
8416         if (ret)
8417                 return ret;
8418
8419         ret = -ENOMEM;
8420         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8421                 goto out_free;
8422
8423         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8424                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8425                         ret = -EFAULT;
8426                         goto out_fput;
8427                 }
8428                 /* allow sparse sets */
8429                 if (fd == -1) {
8430                         ret = -EINVAL;
8431                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8432                                 goto out_fput;
8433                         continue;
8434                 }
8435
8436                 file = fget(fd);
8437                 ret = -EBADF;
8438                 if (unlikely(!file))
8439                         goto out_fput;
8440
8441                 /*
8442                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8443                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8444                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8445                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8446                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8447                  */
8448                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8449                         fput(file);
8450                         goto out_fput;
8451                 }
8452                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8453         }
8454
8455         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8456         if (ret) {
8457                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8458                 return ret;
8459         }
8460
8461         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8462         return ret;
8463 out_fput:
8464         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8465                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8466                 if (file)
8467                         fput(file);
8468         }
8469         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8470         ctx->nr_user_files = 0;
8471 out_free:
8472         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8473         ctx->file_data = NULL;
8474         return ret;
8475 }
8476
8477 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8478                                 int index)
8479 {
8480 #if defined(CONFIG_UNIX)
8481         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8482         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8483         struct sk_buff *skb;
8484
8485         /*
8486          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8487          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8488          * and filling it in.
8489          */
8490         spin_lock_irq(&head->lock);
8491         skb = skb_peek(head);
8492         if (skb) {
8493                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8494
8495                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8496                         __skb_unlink(skb, head);
8497                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8498                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8499                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8500                         fpl->count++;
8501                         spin_lock_irq(&head->lock);
8502                         __skb_queue_head(head, skb);
8503                 } else {
8504                         skb = NULL;
8505                 }
8506         }
8507         spin_unlock_irq(&head->lock);
8508
8509         if (skb) {
8510                 fput(file);
8511                 return 0;
8512         }
8513
8514         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8515 #else
8516         return 0;
8517 #endif
8518 }
8519
8520 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8521                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8522 {
8523         struct io_rsrc_put *prsrc;
8524
8525         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8526         if (!prsrc)
8527                 return -ENOMEM;
8528
8529         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8530         prsrc->rsrc = rsrc;
8531         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8532         return 0;
8533 }
8534
8535 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8536                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8537 {
8538         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8539         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8540         bool needs_switch = false;
8541         struct io_fixed_file *file_slot;
8542         int ret = -EBADF;
8543
8544         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8545         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8546                 goto err;
8547         ret = -ENXIO;
8548         if (!ctx->file_data)
8549                 goto err;
8550         ret = -EINVAL;
8551         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8552                 goto err;
8553
8554         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8555         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8556
8557         if (file_slot->file_ptr) {
8558                 struct file *old_file;
8559
8560                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8561                 if (ret)
8562                         goto err;
8563
8564                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8565                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8566                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8567                 if (ret)
8568                         goto err;
8569                 file_slot->file_ptr = 0;
8570                 needs_switch = true;
8571         }
8572
8573         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8574         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8575         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8576         if (ret) {
8577                 file_slot->file_ptr = 0;
8578                 goto err;
8579         }
8580
8581         ret = 0;
8582 err:
8583         if (needs_switch)
8584                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8585         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
8586         if (ret)
8587                 fput(file);
8588         return ret;
8589 }
8590
8591 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8592 {
8593         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8594         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8595         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8596         struct io_fixed_file *file_slot;
8597         struct file *file;
8598         int ret, i;
8599
8600         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8601         ret = -ENXIO;
8602         if (unlikely(!ctx->file_data))
8603                 goto out;
8604         ret = -EINVAL;
8605         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8606                 goto out;
8607         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8608         if (ret)
8609                 goto out;
8610
8611         i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8612         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8613         ret = -EBADF;
8614         if (!file_slot->file_ptr)
8615                 goto out;
8616
8617         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8618         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8619         if (ret)
8620                 goto out;
8621
8622         file_slot->file_ptr = 0;
8623         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8624         ret = 0;
8625 out:
8626         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
8627         return ret;
8628 }
8629
8630 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8631                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8632                                  unsigned nr_args)
8633 {
8634         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8635         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8636         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8637         struct io_fixed_file *file_slot;
8638         struct file *file;
8639         int fd, i, err = 0;
8640         unsigned int done;
8641         bool needs_switch = false;
8642
8643         if (!ctx->file_data)
8644                 return -ENXIO;
8645         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8646                 return -EINVAL;
8647
8648         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8649                 u64 tag = 0;
8650
8651                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8652                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8653                         err = -EFAULT;
8654                         break;
8655                 }
8656                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8657                         err = -EINVAL;
8658                         break;
8659                 }
8660                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8661                         continue;
8662
8663                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8664                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8665
8666                 if (file_slot->file_ptr) {
8667                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8668                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8669                                                     ctx->rsrc_node, file);
8670                         if (err)
8671                                 break;
8672                         file_slot->file_ptr = 0;
8673                         needs_switch = true;
8674                 }
8675                 if (fd != -1) {
8676                         file = fget(fd);
8677                         if (!file) {
8678                                 err = -EBADF;
8679                                 break;
8680                         }
8681                         /*
8682                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8683                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8684                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8685                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8686                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8687                          * support regular read/write anyway.
8688                          */
8689                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8690                                 fput(file);
8691                                 err = -EBADF;
8692                                 break;
8693                         }
8694                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8695                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8696                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8697                         if (err) {
8698                                 file_slot->file_ptr = 0;
8699                                 fput(file);
8700                                 break;
8701                         }
8702                 }
8703         }
8704
8705         if (needs_switch)
8706                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8707         return done ? done : err;
8708 }
8709
8710 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8711                                         struct task_struct *task)
8712 {
8713         struct io_wq_hash *hash;
8714         struct io_wq_data data;
8715         unsigned int concurrency;
8716
8717         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8718         hash = ctx->hash_map;
8719         if (!hash) {
8720                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8721                 if (!hash) {
8722                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8723                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8724                 }
8725                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8726                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8727                 ctx->hash_map = hash;
8728         }
8729         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8730
8731         data.hash = hash;
8732         data.task = task;
8733         data.free_work = io_wq_free_work;
8734         data.do_work = io_wq_submit_work;
8735
8736         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8737         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8738
8739         return io_wq_create(concurrency, &data);
8740 }
8741
8742 static __cold int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8743                                               struct io_ring_ctx *ctx)
8744 {
8745         struct io_uring_task *tctx;
8746         int ret;
8747
8748         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8749         if (unlikely(!tctx))
8750                 return -ENOMEM;
8751
8752         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8753         if (unlikely(ret)) {
8754                 kfree(tctx);
8755                 return ret;
8756         }
8757
8758         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8759         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8760                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8761                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8762                 kfree(tctx);
8763                 return ret;
8764         }
8765
8766         xa_init(&tctx->xa);
8767         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8768         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8769         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8770         task->io_uring = tctx;
8771         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8772         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8773         INIT_WQ_LIST(&tctx->prior_task_list);
8774         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8775         return 0;
8776 }
8777
8778 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8779 {
8780         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8781
8782         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8783         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8784         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8785
8786         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8787         kfree(tctx);
8788         tsk->io_uring = NULL;
8789 }
8790
8791 static __cold int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8792                                        struct io_uring_params *p)
8793 {
8794         int ret;
8795
8796         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8797         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8798                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8799                 struct fd f;
8800
8801                 f = fdget(p->wq_fd);
8802                 if (!f.file)
8803                         return -ENXIO;
8804                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8805                         fdput(f);
8806                         return -EINVAL;
8807                 }
8808                 fdput(f);
8809         }
8810         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8811                 struct task_struct *tsk;
8812                 struct io_sq_data *sqd;
8813                 bool attached;
8814
8815                 ret = security_uring_sqpoll();
8816                 if (ret)
8817                         return ret;
8818
8819                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8820                 if (IS_ERR(sqd)) {
8821                         ret = PTR_ERR(sqd);
8822                         goto err;
8823                 }
8824
8825                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8826                 ctx->sq_data = sqd;
8827                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8828                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8829                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8830
8831                 io_sq_thread_park(sqd);
8832                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8833                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8834                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8835                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8836                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8837
8838                 if (ret < 0)
8839                         goto err;
8840                 if (attached)
8841                         return 0;
8842
8843                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8844                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8845
8846                         ret = -EINVAL;
8847                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8848                                 goto err_sqpoll;
8849                         sqd->sq_cpu = cpu;
8850                 } else {
8851                         sqd->sq_cpu = -1;
8852                 }
8853
8854                 sqd->task_pid = current->pid;
8855                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8856                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8857                 if (IS_ERR(tsk)) {
8858                         ret = PTR_ERR(tsk);
8859                         goto err_sqpoll;
8860                 }
8861
8862                 sqd->thread = tsk;
8863                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8864                 wake_up_new_task(tsk);
8865                 if (ret)
8866                         goto err;
8867         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8868                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8869                 ret = -EINVAL;
8870                 goto err;
8871         }
8872
8873         return 0;
8874 err_sqpoll:
8875         complete(&ctx->sq_data->exited);
8876 err:
8877         io_sq_thread_finish(ctx);
8878         return ret;
8879 }
8880
8881 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8882                                       unsigned long nr_pages)
8883 {
8884         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8885 }
8886
8887 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8888                                    unsigned long nr_pages)
8889 {
8890         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8891
8892         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8893         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8894
8895         do {
8896                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8897                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8898                 if (new_pages > page_limit)
8899                         return -ENOMEM;
8900         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8901                                         new_pages) != cur_pages);
8902
8903         return 0;
8904 }
8905
8906 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8907 {
8908         if (ctx->user)
8909                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8910
8911         if (ctx->mm_account)
8912                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8913 }
8914
8915 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8916 {
8917         int ret;
8918
8919         if (ctx->user) {
8920                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8921                 if (ret)
8922                         return ret;
8923         }
8924
8925         if (ctx->mm_account)
8926                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8927
8928         return 0;
8929 }
8930
8931 static void io_mem_free(void *ptr)
8932 {
8933         struct page *page;
8934
8935         if (!ptr)
8936                 return;
8937
8938         page = virt_to_head_page(ptr);
8939         if (put_page_testzero(page))
8940                 free_compound_page(page);
8941 }
8942
8943 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8944 {
8945         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
8946
8947         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
8948 }
8949
8950 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8951                                 size_t *sq_offset)
8952 {
8953         struct io_rings *rings;
8954         size_t off, sq_array_size;
8955
8956         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8957         if (off == SIZE_MAX)
8958                 return SIZE_MAX;
8959
8960 #ifdef CONFIG_SMP
8961         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8962         if (off == 0)
8963                 return SIZE_MAX;
8964 #endif
8965
8966         if (sq_offset)
8967                 *sq_offset = off;
8968
8969         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8970         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8971                 return SIZE_MAX;
8972
8973         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8974                 return SIZE_MAX;
8975
8976         return off;
8977 }
8978
8979 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8980 {
8981         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8982         unsigned int i;
8983
8984         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8985                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8986                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8987                 if (imu->acct_pages)
8988                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8989                 kvfree(imu);
8990         }
8991         *slot = NULL;
8992 }
8993
8994 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8995 {
8996         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8997         prsrc->buf = NULL;
8998 }
8999
9000 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9001 {
9002         unsigned int i;
9003
9004         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
9005                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
9006         kfree(ctx->user_bufs);
9007         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
9008         ctx->user_bufs = NULL;
9009         ctx->buf_data = NULL;
9010         ctx->nr_user_bufs = 0;
9011 }
9012
9013 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9014 {
9015         int ret;
9016
9017         if (!ctx->buf_data)
9018                 return -ENXIO;
9019
9020         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
9021         if (!ret)
9022                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9023         return ret;
9024 }
9025
9026 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
9027                        void __user *arg, unsigned index)
9028 {
9029         struct iovec __user *src;
9030
9031 #ifdef CONFIG_COMPAT
9032         if (ctx->compat) {
9033                 struct compat_iovec __user *ciovs;
9034                 struct compat_iovec ciov;
9035
9036                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
9037                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
9038                         return -EFAULT;
9039
9040                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
9041                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
9042                 return 0;
9043         }
9044 #endif
9045         src = (struct iovec __user *) arg;
9046         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
9047                 return -EFAULT;
9048         return 0;
9049 }
9050
9051 /*
9052  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
9053  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
9054  * match that one.
9055  *
9056  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
9057  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
9058  * page, not just the constituent pages of a huge page.
9059  */
9060 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
9061                                   int nr_pages, struct page *hpage)
9062 {
9063         int i, j;
9064
9065         /* check current page array */
9066         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9067                 if (!PageCompound(pages[i]))
9068                         continue;
9069                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
9070                         return true;
9071         }
9072
9073         /* check previously registered pages */
9074         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9075                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
9076
9077                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
9078                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
9079                                 continue;
9080                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
9081                                 return true;
9082                 }
9083         }
9084
9085         return false;
9086 }
9087
9088 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
9089                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
9090                                  struct page **last_hpage)
9091 {
9092         int i, ret;
9093
9094         imu->acct_pages = 0;
9095         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9096                 if (!PageCompound(pages[i])) {
9097                         imu->acct_pages++;
9098                 } else {
9099                         struct page *hpage;
9100
9101                         hpage = compound_head(pages[i]);
9102                         if (hpage == *last_hpage)
9103                                 continue;
9104                         *last_hpage = hpage;
9105                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
9106                                 continue;
9107                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
9108                 }
9109         }
9110
9111         if (!imu->acct_pages)
9112                 return 0;
9113
9114         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
9115         if (ret)
9116                 imu->acct_pages = 0;
9117         return ret;
9118 }
9119
9120 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
9121                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
9122                                   struct page **last_hpage)
9123 {
9124         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
9125         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
9126         struct page **pages = NULL;
9127         unsigned long off, start, end, ubuf;
9128         size_t size;
9129         int ret, pret, nr_pages, i;
9130
9131         if (!iov->iov_base) {
9132                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
9133                 return 0;
9134         }
9135
9136         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9137         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9138         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9139         nr_pages = end - start;
9140
9141         *pimu = NULL;
9142         ret = -ENOMEM;
9143
9144         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9145         if (!pages)
9146                 goto done;
9147
9148         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9149                               GFP_KERNEL);
9150         if (!vmas)
9151                 goto done;
9152
9153         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9154         if (!imu)
9155                 goto done;
9156
9157         ret = 0;
9158         mmap_read_lock(current->mm);
9159         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9160                               pages, vmas);
9161         if (pret == nr_pages) {
9162                 /* don't support file backed memory */
9163                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9164                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9165
9166                         if (vma_is_shmem(vma))
9167                                 continue;
9168                         if (vma->vm_file &&
9169                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9170                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9171                                 break;
9172                         }
9173                 }
9174         } else {
9175                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9176         }
9177         mmap_read_unlock(current->mm);
9178         if (ret) {
9179                 /*
9180                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9181                  * release any pages we did get
9182                  */
9183                 if (pret > 0)
9184                         unpin_user_pages(pages, pret);
9185                 goto done;
9186         }
9187
9188         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9189         if (ret) {
9190                 unpin_user_pages(pages, pret);
9191                 goto done;
9192         }
9193
9194         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9195         size = iov->iov_len;
9196         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9197                 size_t vec_len;
9198
9199                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9200                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9201                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9202                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9203                 off = 0;
9204                 size -= vec_len;
9205         }
9206         /* store original address for later verification */
9207         imu->ubuf = ubuf;
9208         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9209         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9210         *pimu = imu;
9211         ret = 0;
9212 done:
9213         if (ret)
9214                 kvfree(imu);
9215         kvfree(pages);
9216         kvfree(vmas);
9217         return ret;
9218 }
9219
9220 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9221 {
9222         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9223         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9224 }
9225
9226 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9227 {
9228         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9229
9230         /*
9231          * Don't impose further limits on the size and buffer
9232          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9233          * submitted if they are wrong.
9234          */
9235         if (!iov->iov_base)
9236                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9237         if (!iov->iov_len)
9238                 return -EFAULT;
9239
9240         /* arbitrary limit, but we need something */
9241         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9242                 return -EFAULT;
9243
9244         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9245                 return -EOVERFLOW;
9246
9247         return 0;
9248 }
9249
9250 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9251                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9252 {
9253         struct page *last_hpage = NULL;
9254         struct io_rsrc_data *data;
9255         int i, ret;
9256         struct iovec iov;
9257
9258         if (ctx->user_bufs)
9259                 return -EBUSY;
9260         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9261                 return -EINVAL;
9262         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9263         if (ret)
9264                 return ret;
9265         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9266         if (ret)
9267                 return ret;
9268         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9269         if (ret) {
9270                 io_rsrc_data_free(data);
9271                 return ret;
9272         }
9273
9274         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9275                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9276                 if (ret)
9277                         break;
9278                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9279                 if (ret)
9280                         break;
9281                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9282                         ret = -EINVAL;
9283                         break;
9284                 }
9285
9286                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9287                                              &last_hpage);
9288                 if (ret)
9289                         break;
9290         }
9291
9292         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9293
9294         ctx->buf_data = data;
9295         if (ret)
9296                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9297         else
9298                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9299         return ret;
9300 }
9301
9302 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9303                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9304                                    unsigned int nr_args)
9305 {
9306         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9307         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9308         struct page *last_hpage = NULL;
9309         bool needs_switch = false;
9310         __u32 done;
9311         int i, err;
9312
9313         if (!ctx->buf_data)
9314                 return -ENXIO;
9315         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9316                 return -EINVAL;
9317
9318         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9319                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9320                 int offset = up->offset + done;
9321                 u64 tag = 0;
9322
9323                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9324                 if (err)
9325                         break;
9326                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9327                         err = -EFAULT;
9328                         break;
9329                 }
9330                 err = io_buffer_validate(&iov);
9331                 if (err)
9332                         break;
9333                 if (!iov.iov_base && tag) {
9334                         err = -EINVAL;
9335                         break;
9336                 }
9337                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9338                 if (err)
9339                         break;
9340
9341                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9342                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9343                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9344                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9345                         if (unlikely(err)) {
9346                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9347                                 break;
9348                         }
9349                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9350                         needs_switch = true;
9351                 }
9352
9353                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9354                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9355         }
9356
9357         if (needs_switch)
9358                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9359         return done ? done : err;
9360 }
9361
9362 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9363 {
9364         __s32 __user *fds = arg;
9365         int fd;
9366
9367         if (ctx->cq_ev_fd)
9368                 return -EBUSY;
9369
9370         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9371                 return -EFAULT;
9372
9373         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9374         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9375                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9376
9377                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9378                 return ret;
9379         }
9380
9381         return 0;
9382 }
9383
9384 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9385 {
9386         if (ctx->cq_ev_fd) {
9387                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9388                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9389                 return 0;
9390         }
9391
9392         return -ENXIO;
9393 }
9394
9395 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9396 {
9397         struct io_buffer *buf;
9398         unsigned long index;
9399
9400         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9401                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9402 }
9403
9404 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9405 {
9406         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9407         int nr = 0;
9408
9409         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9410         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9411
9412         while (state->free_list.next) {
9413                 struct io_wq_work_node *node;
9414                 struct io_kiocb *req;
9415
9416                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
9417                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
9418                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9419                 nr++;
9420         }
9421         if (nr)
9422                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
9423         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9424 }
9425
9426 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9427 {
9428         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9429                 wait_for_completion(&data->done);
9430 }
9431
9432 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9433 {
9434         io_sq_thread_finish(ctx);
9435
9436         if (ctx->mm_account) {
9437                 mmdrop(ctx->mm_account);
9438                 ctx->mm_account = NULL;
9439         }
9440
9441         io_rsrc_refs_drop(ctx);
9442         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9443         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9444         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9445
9446         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9447         if (ctx->buf_data)
9448                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9449         if (ctx->file_data)
9450                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9451         if (ctx->rings)
9452                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9453         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9454         io_eventfd_unregister(ctx);
9455         io_destroy_buffers(ctx);
9456         if (ctx->sq_creds)
9457                 put_cred(ctx->sq_creds);
9458
9459         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9460         if (ctx->rsrc_node)
9461                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9462         if (ctx->rsrc_backup_node)
9463                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9464         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9465         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
9466
9467         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9468         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9469
9470 #if defined(CONFIG_UNIX)
9471         if (ctx->ring_sock) {
9472                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9473                 sock_release(ctx->ring_sock);
9474         }
9475 #endif
9476         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9477
9478         io_mem_free(ctx->rings);
9479         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9480
9481         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9482         free_uid(ctx->user);
9483         io_req_caches_free(ctx);
9484         if (ctx->hash_map)
9485                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9486         kfree(ctx->cancel_hash);
9487         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9488         kfree(ctx);
9489 }
9490
9491 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9492 {
9493         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9494         __poll_t mask = 0;
9495
9496         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
9497         /*
9498          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9499          * io_commit_cqring
9500          */
9501         smp_rmb();
9502         if (!io_sqring_full(ctx))
9503                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9504
9505         /*
9506          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9507          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9508          *      CPU0                    CPU1
9509          *      ----                    ----
9510          * lock(&ctx->uring_lock);
9511          *                              lock(&ep->mtx);
9512          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9513          * lock(&ep->mtx);
9514          *
9515          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9516          * pushs them to do the flush.
9517          */
9518         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9519                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9520
9521         return mask;
9522 }
9523
9524 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9525 {
9526         const struct cred *creds;
9527
9528         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9529         if (creds) {
9530                 put_cred(creds);
9531                 return 0;
9532         }
9533
9534         return -EINVAL;
9535 }
9536
9537 struct io_tctx_exit {
9538         struct callback_head            task_work;
9539         struct completion               completion;
9540         struct io_ring_ctx              *ctx;
9541 };
9542
9543 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9544 {
9545         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9546         struct io_tctx_exit *work;
9547
9548         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9549         /*
9550          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9551          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9552          */
9553         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9554                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9555         complete(&work->completion);
9556 }
9557
9558 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9559 {
9560         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9561
9562         return req->ctx == data;
9563 }
9564
9565 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9566 {
9567         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9568         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9569         unsigned long interval = HZ / 20;
9570         struct io_tctx_exit exit;
9571         struct io_tctx_node *node;
9572         int ret;
9573
9574         /*
9575          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9576          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9577          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9578          * as nobody else will be looking for them.
9579          */
9580         do {
9581                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9582                 if (ctx->sq_data) {
9583                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9584                         struct task_struct *tsk;
9585
9586                         io_sq_thread_park(sqd);
9587                         tsk = sqd->thread;
9588                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9589                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9590                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9591                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9592                 }
9593
9594                 io_req_caches_free(ctx);
9595
9596                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9597                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9598                         interval = HZ * 60;
9599                 }
9600         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9601
9602         init_completion(&exit.completion);
9603         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9604         exit.ctx = ctx;
9605         /*
9606          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9607          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9608          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9609          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9610          */
9611         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9612         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9613                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9614
9615                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9616                                         ctx_node);
9617                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9618                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9619                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9620                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9621                         continue;
9622
9623                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9624                 wait_for_completion(&exit.completion);
9625                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9626         }
9627         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9628         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9629         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9630
9631         io_ring_ctx_free(ctx);
9632 }
9633
9634 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9635 static __cold bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx,
9636                                     struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
9637 {
9638         struct io_kiocb *req, *tmp;
9639         int canceled = 0;
9640
9641         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9642         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9643         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9644                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9645                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9646                         canceled++;
9647                 }
9648         }
9649         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9650         if (canceled != 0)
9651                 io_commit_cqring(ctx);
9652         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9653         if (canceled != 0)
9654                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9655         return canceled != 0;
9656 }
9657
9658 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9659 {
9660         unsigned long index;
9661         struct creds *creds;
9662
9663         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9664         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9665         if (ctx->rings)
9666                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9667         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9668                 io_unregister_personality(ctx, index);
9669         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9670
9671         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9672         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9673
9674         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9675         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9676
9677         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9678         /*
9679          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9680          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9681          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9682          * over using system_wq.
9683          */
9684         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9685 }
9686
9687 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9688 {
9689         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9690
9691         file->private_data = NULL;
9692         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9693         return 0;
9694 }
9695
9696 struct io_task_cancel {
9697         struct task_struct *task;
9698         bool all;
9699 };
9700
9701 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9702 {
9703         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9704         struct io_task_cancel *cancel = data;
9705
9706         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9707 }
9708
9709 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9710                                          struct task_struct *task,
9711                                          bool cancel_all)
9712 {
9713         struct io_defer_entry *de;
9714         LIST_HEAD(list);
9715
9716         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9717         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9718                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9719                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9720                         break;
9721                 }
9722         }
9723         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9724         if (list_empty(&list))
9725                 return false;
9726
9727         while (!list_empty(&list)) {
9728                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9729                 list_del_init(&de->list);
9730                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9731                 kfree(de);
9732         }
9733         return true;
9734 }
9735
9736 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9737 {
9738         struct io_tctx_node *node;
9739         enum io_wq_cancel cret;
9740         bool ret = false;
9741
9742         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9743         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9744                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9745
9746                 /*
9747                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9748                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9749                  */
9750                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9751                         continue;
9752                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9753                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9754         }
9755         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9756
9757         return ret;
9758 }
9759
9760 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9761                                                 struct task_struct *task,
9762                                                 bool cancel_all)
9763 {
9764         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9765         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9766
9767         while (1) {
9768                 enum io_wq_cancel cret;
9769                 bool ret = false;
9770
9771                 if (!task) {
9772                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9773                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9774                         /*
9775                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9776                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9777                          */
9778                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9779                                                &cancel, true);
9780                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9781                 }
9782
9783                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9784                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9785                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9786                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
9787                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9788                                 ret = true;
9789                         }
9790                 }
9791
9792                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9793                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9794                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9795                 if (task)
9796                         ret |= io_run_task_work();
9797                 if (!ret)
9798                         break;
9799                 cond_resched();
9800         }
9801 }
9802
9803 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9804 {
9805         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9806         struct io_tctx_node *node;
9807         int ret;
9808
9809         if (unlikely(!tctx)) {
9810                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9811                 if (unlikely(ret))
9812                         return ret;
9813
9814                 tctx = current->io_uring;
9815                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9816                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9817                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9818
9819                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9820                         if (ret)
9821                                 return ret;
9822                 }
9823         }
9824         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9825                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9826                 if (!node)
9827                         return -ENOMEM;
9828                 node->ctx = ctx;
9829                 node->task = current;
9830
9831                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9832                                         node, GFP_KERNEL));
9833                 if (ret) {
9834                         kfree(node);
9835                         return ret;
9836                 }
9837
9838                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9839                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9840                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9841         }
9842         tctx->last = ctx;
9843         return 0;
9844 }
9845
9846 /*
9847  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9848  */
9849 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9850 {
9851         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9852
9853         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9854                 return 0;
9855         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9856 }
9857
9858 /*
9859  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9860  */
9861 static __cold void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9862 {
9863         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9864         struct io_tctx_node *node;
9865
9866         if (!tctx)
9867                 return;
9868         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9869         if (!node)
9870                 return;
9871
9872         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9873         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9874
9875         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9876         list_del(&node->ctx_node);
9877         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9878
9879         if (tctx->last == node->ctx)
9880                 tctx->last = NULL;
9881         kfree(node);
9882 }
9883
9884 static __cold void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9885 {
9886         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9887         struct io_tctx_node *node;
9888         unsigned long index;
9889
9890         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9891                 io_uring_del_tctx_node(index);
9892                 cond_resched();
9893         }
9894         if (wq) {
9895                 /*
9896                  * Must be after io_uring_del_tctx_node() (removes nodes under
9897                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9898                  */
9899                 io_wq_put_and_exit(wq);
9900                 tctx->io_wq = NULL;
9901         }
9902 }
9903
9904 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9905 {
9906         if (tracked)
9907                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9908         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9909 }
9910
9911 /*
9912  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9913  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9914  */
9915 static __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all,
9916                                            struct io_sq_data *sqd)
9917 {
9918         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9919         struct io_ring_ctx *ctx;
9920         s64 inflight;
9921         DEFINE_WAIT(wait);
9922
9923         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9924
9925         if (!current->io_uring)
9926                 return;
9927         if (tctx->io_wq)
9928                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9929
9930         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9931         do {
9932                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9933                 /* read completions before cancelations */
9934                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9935                 if (!inflight)
9936                         break;
9937
9938                 if (!sqd) {
9939                         struct io_tctx_node *node;
9940                         unsigned long index;
9941
9942                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9943                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9944                                 if (node->ctx->sq_data)
9945                                         continue;
9946                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9947                                                              cancel_all);
9948                         }
9949                 } else {
9950                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9951                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9952                                                              cancel_all);
9953                 }
9954
9955                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9956                 io_run_task_work();
9957                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9958
9959                 /*
9960                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9961                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9962                  * prepare_to_wait().
9963                  */
9964                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9965                         schedule();
9966                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9967         } while (1);
9968
9969         io_uring_clean_tctx(tctx);
9970         if (cancel_all) {
9971                 /*
9972                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
9973                  * ->in_idle set for normal exit.
9974                  */
9975                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
9976                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9977                 __io_uring_free(current);
9978         }
9979 }
9980
9981 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9982 {
9983         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9984 }
9985
9986 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9987                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9988 {
9989         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9990         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9991         struct page *page;
9992         void *ptr;
9993
9994         switch (offset) {
9995         case IORING_OFF_SQ_RING:
9996         case IORING_OFF_CQ_RING:
9997                 ptr = ctx->rings;
9998                 break;
9999         case IORING_OFF_SQES:
10000                 ptr = ctx->sq_sqes;
10001                 break;
10002         default:
10003                 return ERR_PTR(-EINVAL);
10004         }
10005
10006         page = virt_to_head_page(ptr);
10007         if (sz > page_size(page))
10008                 return ERR_PTR(-EINVAL);
10009
10010         return ptr;
10011 }
10012
10013 #ifdef CONFIG_MMU
10014
10015 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
10016 {
10017         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
10018         unsigned long pfn;
10019         void *ptr;
10020
10021         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
10022         if (IS_ERR(ptr))
10023                 return PTR_ERR(ptr);
10024
10025         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
10026         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
10027 }
10028
10029 #else /* !CONFIG_MMU */
10030
10031 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
10032 {
10033         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
10034 }
10035
10036 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
10037 {
10038         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
10039 }
10040
10041 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
10042         unsigned long addr, unsigned long len,
10043         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
10044 {
10045         void *ptr;
10046
10047         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
10048         if (IS_ERR(ptr))
10049                 return PTR_ERR(ptr);
10050
10051         return (unsigned long) ptr;
10052 }
10053
10054 #endif /* !CONFIG_MMU */
10055
10056 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
10057 {
10058         DEFINE_WAIT(wait);
10059
10060         do {
10061                 if (!io_sqring_full(ctx))
10062                         break;
10063                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
10064
10065                 if (!io_sqring_full(ctx))
10066                         break;
10067                 schedule();
10068         } while (!signal_pending(current));
10069
10070         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
10071         return 0;
10072 }
10073
10074 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
10075                           struct __kernel_timespec __user **ts,
10076                           const sigset_t __user **sig)
10077 {
10078         struct io_uring_getevents_arg arg;
10079
10080         /*
10081          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
10082          * is just a pointer to the sigset_t.
10083          */
10084         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
10085                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
10086                 *ts = NULL;
10087                 return 0;
10088         }
10089
10090         /*
10091          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
10092          * timespec and sigset_t pointers if good.
10093          */
10094         if (*argsz != sizeof(arg))
10095                 return -EINVAL;
10096         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
10097                 return -EFAULT;
10098         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
10099         *argsz = arg.sigmask_sz;
10100         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
10101         return 0;
10102 }
10103
10104 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
10105                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
10106                 size_t, argsz)
10107 {
10108         struct io_ring_ctx *ctx;
10109         int submitted = 0;
10110         struct fd f;
10111         long ret;
10112
10113         io_run_task_work();
10114
10115         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
10116                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
10117                 return -EINVAL;
10118
10119         f = fdget(fd);
10120         if (unlikely(!f.file))
10121                 return -EBADF;
10122
10123         ret = -EOPNOTSUPP;
10124         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
10125                 goto out_fput;
10126
10127         ret = -ENXIO;
10128         ctx = f.file->private_data;
10129         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10130                 goto out_fput;
10131
10132         ret = -EBADFD;
10133         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10134                 goto out;
10135
10136         /*
10137          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10138          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10139          * we were asked to.
10140          */
10141         ret = 0;
10142         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10143                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10144
10145                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10146                         ret = -EOWNERDEAD;
10147                         goto out;
10148                 }
10149                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10150                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10151                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10152                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10153                         if (ret)
10154                                 goto out;
10155                 }
10156                 submitted = to_submit;
10157         } else if (to_submit) {
10158                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10159                 if (unlikely(ret))
10160                         goto out;
10161                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10162                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10163                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10164
10165                 if (submitted != to_submit)
10166                         goto out;
10167         }
10168         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10169                 const sigset_t __user *sig;
10170                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10171
10172                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10173                 if (unlikely(ret))
10174                         goto out;
10175
10176                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10177
10178                 /*
10179                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10180                  * space applications don't need to do io completion events
10181                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10182                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10183                  */
10184                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10185                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10186                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10187                 } else {
10188                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10189                 }
10190         }
10191
10192 out:
10193         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10194 out_fput:
10195         fdput(f);
10196         return submitted ? submitted : ret;
10197 }
10198
10199 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10200 static __cold int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10201                 const struct cred *cred)
10202 {
10203         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10204         struct group_info *gi;
10205         kernel_cap_t cap;
10206         unsigned __capi;
10207         int g;
10208
10209         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10210         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10211         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10212         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10213         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10214         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10215         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10216         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10217         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10218         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10219         gi = cred->group_info;
10220         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10221                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10222                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10223         }
10224         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10225         cap = cred->cap_effective;
10226         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10227                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10228         seq_putc(m, '\n');
10229         return 0;
10230 }
10231
10232 static __cold void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx,
10233                                           struct seq_file *m)
10234 {
10235         struct io_sq_data *sq = NULL;
10236         struct io_overflow_cqe *ocqe;
10237         struct io_rings *r = ctx->rings;
10238         unsigned int sq_mask = ctx->sq_entries - 1, cq_mask = ctx->cq_entries - 1;
10239         unsigned int sq_head = READ_ONCE(r->sq.head);
10240         unsigned int sq_tail = READ_ONCE(r->sq.tail);
10241         unsigned int cq_head = READ_ONCE(r->cq.head);
10242         unsigned int cq_tail = READ_ONCE(r->cq.tail);
10243         unsigned int sq_entries, cq_entries;
10244         bool has_lock;
10245         unsigned int i;
10246
10247         /*
10248          * we may get imprecise sqe and cqe info if uring is actively running
10249          * since we get cached_sq_head and cached_cq_tail without uring_lock
10250          * and sq_tail and cq_head are changed by userspace. But it's ok since
10251          * we usually use these info when it is stuck.
10252          */
10253         seq_printf(m, "SqMask:\t0x%x\n", sq_mask);
10254         seq_printf(m, "SqHead:\t%u\n", sq_head);
10255         seq_printf(m, "SqTail:\t%u\n", sq_tail);
10256         seq_printf(m, "CachedSqHead:\t%u\n", ctx->cached_sq_head);
10257         seq_printf(m, "CqMask:\t0x%x\n", cq_mask);
10258         seq_printf(m, "CqHead:\t%u\n", cq_head);
10259         seq_printf(m, "CqTail:\t%u\n", cq_tail);
10260         seq_printf(m, "CachedCqTail:\t%u\n", ctx->cached_cq_tail);
10261         seq_printf(m, "SQEs:\t%u\n", sq_tail - ctx->cached_sq_head);
10262         sq_entries = min(sq_tail - sq_head, ctx->sq_entries);
10263         for (i = 0; i < sq_entries; i++) {
10264                 unsigned int entry = i + sq_head;
10265                 unsigned int sq_idx = READ_ONCE(ctx->sq_array[entry & sq_mask]);
10266                 struct io_uring_sqe *sqe;
10267
10268                 if (sq_idx > sq_mask)
10269                         continue;
10270                 sqe = &ctx->sq_sqes[sq_idx];
10271                 seq_printf(m, "%5u: opcode:%d, fd:%d, flags:%x, user_data:%llu\n",
10272                            sq_idx, sqe->opcode, sqe->fd, sqe->flags,
10273                            sqe->user_data);
10274         }
10275         seq_printf(m, "CQEs:\t%u\n", cq_tail - cq_head);
10276         cq_entries = min(cq_tail - cq_head, ctx->cq_entries);
10277         for (i = 0; i < cq_entries; i++) {
10278                 unsigned int entry = i + cq_head;
10279                 struct io_uring_cqe *cqe = &r->cqes[entry & cq_mask];
10280
10281                 seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x\n",
10282                            entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
10283                            cqe->flags);
10284         }
10285
10286         /*
10287          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10288          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10289          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10290          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10291          */
10292         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10293
10294         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10295                 sq = ctx->sq_data;
10296                 if (!sq->thread)
10297                         sq = NULL;
10298         }
10299
10300         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10301         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10302         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10303         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10304                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10305
10306                 if (f)
10307                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10308                 else
10309                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10310         }
10311         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10312         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10313                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10314                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10315
10316                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10317         }
10318         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10319                 unsigned long index;
10320                 const struct cred *cred;
10321
10322                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10323                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10324                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10325         }
10326         if (has_lock)
10327                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10328
10329         seq_puts(m, "PollList:\n");
10330         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10331         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10332                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10333                 struct io_kiocb *req;
10334
10335                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10336                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10337                                         req->task->task_works != NULL);
10338         }
10339
10340         seq_puts(m, "CqOverflowList:\n");
10341         list_for_each_entry(ocqe, &ctx->cq_overflow_list, list) {
10342                 struct io_uring_cqe *cqe = &ocqe->cqe;
10343
10344                 seq_printf(m, "  user_data=%llu, res=%d, flags=%x\n",
10345                            cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags);
10346
10347         }
10348
10349         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10350 }
10351
10352 static __cold void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10353 {
10354         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10355
10356         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10357                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10358                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10359         }
10360 }
10361 #endif
10362
10363 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10364         .release        = io_uring_release,
10365         .mmap           = io_uring_mmap,
10366 #ifndef CONFIG_MMU
10367         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10368         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10369 #endif
10370         .poll           = io_uring_poll,
10371 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10372         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10373 #endif
10374 };
10375
10376 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10377                                          struct io_uring_params *p)
10378 {
10379         struct io_rings *rings;
10380         size_t size, sq_array_offset;
10381
10382         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10383         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10384         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10385
10386         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10387         if (size == SIZE_MAX)
10388                 return -EOVERFLOW;
10389
10390         rings = io_mem_alloc(size);
10391         if (!rings)
10392                 return -ENOMEM;
10393
10394         ctx->rings = rings;
10395         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10396         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10397         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10398         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10399         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10400
10401         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10402         if (size == SIZE_MAX) {
10403                 io_mem_free(ctx->rings);
10404                 ctx->rings = NULL;
10405                 return -EOVERFLOW;
10406         }
10407
10408         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10409         if (!ctx->sq_sqes) {
10410                 io_mem_free(ctx->rings);
10411                 ctx->rings = NULL;
10412                 return -ENOMEM;
10413         }
10414
10415         return 0;
10416 }
10417
10418 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10419 {
10420         int ret, fd;
10421
10422         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10423         if (fd < 0)
10424                 return fd;
10425
10426         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10427         if (ret) {
10428                 put_unused_fd(fd);
10429                 return ret;
10430         }
10431         fd_install(fd, file);
10432         return fd;
10433 }
10434
10435 /*
10436  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10437  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10438  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10439  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10440  */
10441 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10442 {
10443         struct file *file;
10444 #if defined(CONFIG_UNIX)
10445         int ret;
10446
10447         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10448                                 &ctx->ring_sock);
10449         if (ret)
10450                 return ERR_PTR(ret);
10451 #endif
10452
10453         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10454                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
10455 #if defined(CONFIG_UNIX)
10456         if (IS_ERR(file)) {
10457                 sock_release(ctx->ring_sock);
10458                 ctx->ring_sock = NULL;
10459         } else {
10460                 ctx->ring_sock->file = file;
10461         }
10462 #endif
10463         return file;
10464 }
10465
10466 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10467                                   struct io_uring_params __user *params)
10468 {
10469         struct io_ring_ctx *ctx;
10470         struct file *file;
10471         int ret;
10472
10473         if (!entries)
10474                 return -EINVAL;
10475         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10476                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10477                         return -EINVAL;
10478                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10479         }
10480
10481         /*
10482          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10483          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10484          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10485          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10486          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10487          * of CQ ring entries manually.
10488          */
10489         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10490         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10491                 /*
10492                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10493                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10494                  * any cq vs sq ring sizing.
10495                  */
10496                 if (!p->cq_entries)
10497                         return -EINVAL;
10498                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10499                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10500                                 return -EINVAL;
10501                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10502                 }
10503                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10504                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10505                         return -EINVAL;
10506         } else {
10507                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10508         }
10509
10510         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10511         if (!ctx)
10512                 return -ENOMEM;
10513         ctx->compat = in_compat_syscall();
10514         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10515                 ctx->user = get_uid(current_user());
10516
10517         /*
10518          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10519          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10520          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10521          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10522          */
10523         mmgrab(current->mm);
10524         ctx->mm_account = current->mm;
10525
10526         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10527         if (ret)
10528                 goto err;
10529
10530         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10531         if (ret)
10532                 goto err;
10533         /* always set a rsrc node */
10534         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10535         if (ret)
10536                 goto err;
10537         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10538
10539         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10540         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10541         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10542         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10543         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10544         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10545         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10546         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10547
10548         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10549         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10550         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10551         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10552         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10553         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10554         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10555         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10556
10557         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10558                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10559                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10560                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10561                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10562                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP;
10563
10564         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10565                 ret = -EFAULT;
10566                 goto err;
10567         }
10568
10569         file = io_uring_get_file(ctx);
10570         if (IS_ERR(file)) {
10571                 ret = PTR_ERR(file);
10572                 goto err;
10573         }
10574
10575         /*
10576          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10577          * having closed it before we finish setup
10578          */
10579         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10580         if (ret < 0) {
10581                 /* fput will clean it up */
10582                 fput(file);
10583                 return ret;
10584         }
10585
10586         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10587         return ret;
10588 err:
10589         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10590         return ret;
10591 }
10592
10593 /*
10594  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10595  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10596  * params structure passed in.
10597  */
10598 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10599 {
10600         struct io_uring_params p;
10601         int i;
10602
10603         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10604                 return -EFAULT;
10605         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10606                 if (p.resv[i])
10607                         return -EINVAL;
10608         }
10609
10610         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10611                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10612                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10613                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10614                 return -EINVAL;
10615
10616         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10617 }
10618
10619 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10620                 struct io_uring_params __user *, params)
10621 {
10622         return io_uring_setup(entries, params);
10623 }
10624
10625 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10626                            unsigned nr_args)
10627 {
10628         struct io_uring_probe *p;
10629         size_t size;
10630         int i, ret;
10631
10632         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10633         if (size == SIZE_MAX)
10634                 return -EOVERFLOW;
10635         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10636         if (!p)
10637                 return -ENOMEM;
10638
10639         ret = -EFAULT;
10640         if (copy_from_user(p, arg, size))
10641                 goto out;
10642         ret = -EINVAL;
10643         if (memchr_inv(p, 0, size))
10644                 goto out;
10645
10646         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10647         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10648                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10649
10650         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10651                 p->ops[i].op = i;
10652                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10653                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10654         }
10655         p->ops_len = i;
10656
10657         ret = 0;
10658         if (copy_to_user(arg, p, size))
10659                 ret = -EFAULT;
10660 out:
10661         kfree(p);
10662         return ret;
10663 }
10664
10665 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10666 {
10667         const struct cred *creds;
10668         u32 id;
10669         int ret;
10670
10671         creds = get_current_cred();
10672
10673         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10674                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10675         if (ret < 0) {
10676                 put_cred(creds);
10677                 return ret;
10678         }
10679         return id;
10680 }
10681
10682 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
10683                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
10684 {
10685         struct io_uring_restriction *res;
10686         size_t size;
10687         int i, ret;
10688
10689         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10690         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10691                 return -EBADFD;
10692
10693         /* We allow only a single restrictions registration */
10694         if (ctx->restrictions.registered)
10695                 return -EBUSY;
10696
10697         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10698                 return -EINVAL;
10699
10700         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10701         if (size == SIZE_MAX)
10702                 return -EOVERFLOW;
10703
10704         res = memdup_user(arg, size);
10705         if (IS_ERR(res))
10706                 return PTR_ERR(res);
10707
10708         ret = 0;
10709
10710         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10711                 switch (res[i].opcode) {
10712                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10713                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10714                                 ret = -EINVAL;
10715                                 goto out;
10716                         }
10717
10718                         __set_bit(res[i].register_op,
10719                                   ctx->restrictions.register_op);
10720                         break;
10721                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10722                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10723                                 ret = -EINVAL;
10724                                 goto out;
10725                         }
10726
10727                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10728                         break;
10729                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10730                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10731                         break;
10732                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10733                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10734                         break;
10735                 default:
10736                         ret = -EINVAL;
10737                         goto out;
10738                 }
10739         }
10740
10741 out:
10742         /* Reset all restrictions if an error happened */
10743         if (ret != 0)
10744                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10745         else
10746                 ctx->restrictions.registered = true;
10747
10748         kfree(res);
10749         return ret;
10750 }
10751
10752 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10753 {
10754         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10755                 return -EBADFD;
10756
10757         if (ctx->restrictions.registered)
10758                 ctx->restricted = 1;
10759
10760         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10761         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10762                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10763         return 0;
10764 }
10765
10766 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10767                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10768                                      unsigned nr_args)
10769 {
10770         __u32 tmp;
10771         int err;
10772
10773         if (up->resv)
10774                 return -EINVAL;
10775         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10776                 return -EOVERFLOW;
10777         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10778         if (err)
10779                 return err;
10780
10781         switch (type) {
10782         case IORING_RSRC_FILE:
10783                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10784         case IORING_RSRC_BUFFER:
10785                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10786         }
10787         return -EINVAL;
10788 }
10789
10790 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10791                                     unsigned nr_args)
10792 {
10793         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10794
10795         if (!nr_args)
10796                 return -EINVAL;
10797         memset(&up, 0, sizeof(up));
10798         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10799                 return -EFAULT;
10800         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10801 }
10802
10803 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10804                                    unsigned size, unsigned type)
10805 {
10806         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10807
10808         if (size != sizeof(up))
10809                 return -EINVAL;
10810         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10811                 return -EFAULT;
10812         if (!up.nr || up.resv)
10813                 return -EINVAL;
10814         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10815 }
10816
10817 static __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10818                             unsigned int size, unsigned int type)
10819 {
10820         struct io_uring_rsrc_register rr;
10821
10822         /* keep it extendible */
10823         if (size != sizeof(rr))
10824                 return -EINVAL;
10825
10826         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10827         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10828                 return -EFAULT;
10829         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10830                 return -EINVAL;
10831
10832         switch (type) {
10833         case IORING_RSRC_FILE:
10834                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10835                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10836         case IORING_RSRC_BUFFER:
10837                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10838                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10839         }
10840         return -EINVAL;
10841 }
10842
10843 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
10844                                        void __user *arg, unsigned len)
10845 {
10846         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10847         cpumask_var_t new_mask;
10848         int ret;
10849
10850         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10851                 return -EINVAL;
10852
10853         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10854                 return -ENOMEM;
10855
10856         cpumask_clear(new_mask);
10857         if (len > cpumask_size())
10858                 len = cpumask_size();
10859
10860         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10861                 free_cpumask_var(new_mask);
10862                 return -EFAULT;
10863         }
10864
10865         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10866         free_cpumask_var(new_mask);
10867         return ret;
10868 }
10869
10870 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10871 {
10872         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10873
10874         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10875                 return -EINVAL;
10876
10877         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10878 }
10879
10880 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10881                                                void __user *arg)
10882         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10883 {
10884         struct io_tctx_node *node;
10885         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10886         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10887         __u32 new_count[2];
10888         int i, ret;
10889
10890         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10891                 return -EFAULT;
10892         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10893                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10894                         return -EINVAL;
10895
10896         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10897                 sqd = ctx->sq_data;
10898                 if (sqd) {
10899                         /*
10900                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10901                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10902                          * a ref to the ctx.
10903                          */
10904                         refcount_inc(&sqd->refs);
10905                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10906                         mutex_lock(&sqd->lock);
10907                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10908                         if (sqd->thread)
10909                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10910                 }
10911         } else {
10912                 tctx = current->io_uring;
10913         }
10914
10915         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10916
10917         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10918                 if (new_count[i])
10919                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10920         ctx->iowq_limits_set = true;
10921
10922         if (tctx && tctx->io_wq) {
10923                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10924                 if (ret)
10925                         goto err;
10926         } else {
10927                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10928         }
10929
10930         if (sqd) {
10931                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10932                 io_put_sq_data(sqd);
10933         }
10934
10935         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10936                 return -EFAULT;
10937
10938         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10939         if (sqd)
10940                 return 0;
10941
10942         /* now propagate the restriction to all registered users */
10943         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10944                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10945
10946                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10947                         continue;
10948
10949                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10950                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10951                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10952                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10953         }
10954         return 0;
10955 err:
10956         if (sqd) {
10957                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10958                 io_put_sq_data(sqd);
10959         }
10960         return ret;
10961 }
10962
10963 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10964 {
10965         switch (op) {
10966         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10967         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10968         case IORING_REGISTER_FILES:
10969         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10970         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10971         case IORING_REGISTER_PROBE:
10972         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10973         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10974         case IORING_REGISTER_FILES2:
10975         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10976         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10977         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10978         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10979         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10980         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10981                 return false;
10982         default:
10983                 return true;
10984         }
10985 }
10986
10987 static __cold int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10988 {
10989         long ret;
10990
10991         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10992
10993         /*
10994          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10995          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10996          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10997          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10998          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10999          */
11000         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11001         do {
11002                 ret = wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, HZ);
11003                 if (ret) {
11004                         ret = min(0L, ret);
11005                         break;
11006                 }
11007
11008                 ret = io_run_task_work_sig();
11009                 io_req_caches_free(ctx);
11010         } while (ret >= 0);
11011         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11012
11013         if (ret)
11014                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
11015         return ret;
11016 }
11017
11018 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
11019                                void __user *arg, unsigned nr_args)
11020         __releases(ctx->uring_lock)
11021         __acquires(ctx->uring_lock)
11022 {
11023         int ret;
11024
11025         /*
11026          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
11027          * someone else killed the ctx or is already going through
11028          * io_uring_register().
11029          */
11030         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
11031                 return -ENXIO;
11032
11033         if (ctx->restricted) {
11034                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
11035                         return -EINVAL;
11036                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
11037                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
11038                         return -EACCES;
11039         }
11040
11041         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
11042                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
11043                 if (ret)
11044                         return ret;
11045         }
11046
11047         switch (opcode) {
11048         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
11049                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
11050                 break;
11051         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
11052                 ret = -EINVAL;
11053                 if (arg || nr_args)
11054                         break;
11055                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
11056                 break;
11057         case IORING_REGISTER_FILES:
11058                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
11059                 break;
11060         case IORING_UNREGISTER_FILES:
11061                 ret = -EINVAL;
11062                 if (arg || nr_args)
11063                         break;
11064                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
11065                 break;
11066         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
11067                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
11068                 break;
11069         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
11070         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
11071                 ret = -EINVAL;
11072                 if (nr_args != 1)
11073                         break;
11074                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
11075                 if (ret)
11076                         break;
11077                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
11078                         ctx->eventfd_async = 1;
11079                 else
11080                         ctx->eventfd_async = 0;
11081                 break;
11082         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
11083                 ret = -EINVAL;
11084                 if (arg || nr_args)
11085                         break;
11086                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
11087                 break;
11088         case IORING_REGISTER_PROBE:
11089                 ret = -EINVAL;
11090                 if (!arg || nr_args > 256)
11091                         break;
11092                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
11093                 break;
11094         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
11095                 ret = -EINVAL;
11096                 if (arg || nr_args)
11097                         break;
11098                 ret = io_register_personality(ctx);
11099                 break;
11100         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
11101                 ret = -EINVAL;
11102                 if (arg)
11103                         break;
11104                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
11105                 break;
11106         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
11107                 ret = -EINVAL;
11108                 if (arg || nr_args)
11109                         break;
11110                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
11111                 break;
11112         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
11113                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
11114                 break;
11115         case IORING_REGISTER_FILES2:
11116                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
11117                 break;
11118         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
11119                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11120                                               IORING_RSRC_FILE);
11121                 break;
11122         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
11123                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
11124                 break;
11125         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
11126                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11127                                               IORING_RSRC_BUFFER);
11128                 break;
11129         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
11130                 ret = -EINVAL;
11131                 if (!arg || !nr_args)
11132                         break;
11133                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
11134                 break;
11135         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
11136                 ret = -EINVAL;
11137                 if (arg || nr_args)
11138                         break;
11139                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
11140                 break;
11141         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
11142                 ret = -EINVAL;
11143                 if (!arg || nr_args != 2)
11144                         break;
11145                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
11146                 break;
11147         default:
11148                 ret = -EINVAL;
11149                 break;
11150         }
11151
11152         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
11153                 /* bring the ctx back to life */
11154                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
11155                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
11156         }
11157         return ret;
11158 }
11159
11160 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
11161                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
11162 {
11163         struct io_ring_ctx *ctx;
11164         long ret = -EBADF;
11165         struct fd f;
11166
11167         f = fdget(fd);
11168         if (!f.file)
11169                 return -EBADF;
11170
11171         ret = -EOPNOTSUPP;
11172         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
11173                 goto out_fput;
11174
11175         ctx = f.file->private_data;
11176
11177         io_run_task_work();
11178
11179         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11180         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
11181         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11182         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
11183                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
11184 out_fput:
11185         fdput(f);
11186         return ret;
11187 }
11188
11189 static int __init io_uring_init(void)
11190 {
11191 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11192         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11193         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11194 } while (0)
11195
11196 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11197         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11198         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11199         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11200         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11201         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11202         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11203         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11204         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11205         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11206         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11207         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11208         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11209         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11210         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11211         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11212         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11213         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11214         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11215         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11216         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11217         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11218         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11219         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11220         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11221         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11222         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11223         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11224         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11225         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11226         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11227         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11228         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11229
11230         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11231                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11232         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11233                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11234
11235         /* ->buf_index is u16 */
11236         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11237
11238         /* should fit into one byte */
11239         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11240         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
11241         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
11242
11243         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11244         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11245
11246         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11247                                 SLAB_ACCOUNT);
11248         return 0;
11249 };
11250 __initcall(io_uring_init);