lkdtm: cfi: use NULL for a null pointer rather than zero
[platform/kernel/linux-starfive.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_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/audit.h>
82 #include <linux/security.h>
83 #include <linux/xattr.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 << 20)
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_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS (REQ_F_REFCOUNT | REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK |\
119                                  IO_REQ_CLEAN_FLAGS)
120
121 #define IO_APOLL_MULTI_POLLED (REQ_F_APOLL_MULTISHOT | REQ_F_POLLED)
122
123 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
124
125 struct io_uring {
126         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
127         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
128 };
129
130 /*
131  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
132  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
133  *
134  * The offsets to the member fields are published through struct
135  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
136  */
137 struct io_rings {
138         /*
139          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
140          * masked to get valid indices.
141          *
142          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
143          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
144          * cq ring.
145          */
146         struct io_uring         sq, cq;
147         /*
148          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
149          * ring_entries - 1)
150          */
151         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
152         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
153         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
154         /*
155          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
156          * invalid index stored in array
157          *
158          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
159          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
160          * cached value).
161          *
162          * After a new SQ head value was read by the application this
163          * counter includes all submissions that were dropped reaching
164          * the new SQ head (and possibly more).
165          */
166         u32                     sq_dropped;
167         /*
168          * Runtime SQ flags
169          *
170          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
171          * application.
172          *
173          * The application needs a full memory barrier before checking
174          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
175          */
176         atomic_t                sq_flags;
177         /*
178          * Runtime CQ flags
179          *
180          * Written by the application, shouldn't be modified by the
181          * kernel.
182          */
183         u32                     cq_flags;
184         /*
185          * Number of completion events lost because the queue was full;
186          * this should be avoided by the application by making sure
187          * there are not more requests pending than there is space in
188          * the completion queue.
189          *
190          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
191          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
192          * cached value).
193          *
194          * As completion events come in out of order this counter is not
195          * ordered with any other data.
196          */
197         u32                     cq_overflow;
198         /*
199          * Ring buffer of completion events.
200          *
201          * The kernel writes completion events fresh every time they are
202          * produced, so the application is allowed to modify pending
203          * entries.
204          */
205         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
206 };
207
208 struct io_mapped_ubuf {
209         u64             ubuf;
210         u64             ubuf_end;
211         unsigned int    nr_bvecs;
212         unsigned long   acct_pages;
213         struct bio_vec  bvec[];
214 };
215
216 struct io_ring_ctx;
217
218 struct io_overflow_cqe {
219         struct list_head list;
220         struct io_uring_cqe cqe;
221 };
222
223 /*
224  * FFS_SCM is only available on 64-bit archs, for 32-bit we just define it as 0
225  * and define IO_URING_SCM_ALL. For this case, we use SCM for all files as we
226  * can't safely always dereference the file when the task has exited and ring
227  * cleanup is done. If a file is tracked and part of SCM, then unix gc on
228  * process exit may reap it before __io_sqe_files_unregister() is run.
229  */
230 #define FFS_NOWAIT              0x1UL
231 #define FFS_ISREG               0x2UL
232 #if defined(CONFIG_64BIT)
233 #define FFS_SCM                 0x4UL
234 #else
235 #define IO_URING_SCM_ALL
236 #define FFS_SCM                 0x0UL
237 #endif
238 #define FFS_MASK                ~(FFS_NOWAIT|FFS_ISREG|FFS_SCM)
239
240 struct io_fixed_file {
241         /* file * with additional FFS_* flags */
242         unsigned long file_ptr;
243 };
244
245 struct io_rsrc_put {
246         struct list_head list;
247         u64 tag;
248         union {
249                 void *rsrc;
250                 struct file *file;
251                 struct io_mapped_ubuf *buf;
252         };
253 };
254
255 struct io_file_table {
256         struct io_fixed_file *files;
257         unsigned long *bitmap;
258         unsigned int alloc_hint;
259 };
260
261 struct io_rsrc_node {
262         struct percpu_ref               refs;
263         struct list_head                node;
264         struct list_head                rsrc_list;
265         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
266         struct llist_node               llist;
267         bool                            done;
268 };
269
270 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
271
272 struct io_rsrc_data {
273         struct io_ring_ctx              *ctx;
274
275         u64                             **tags;
276         unsigned int                    nr;
277         rsrc_put_fn                     *do_put;
278         atomic_t                        refs;
279         struct completion               done;
280         bool                            quiesce;
281 };
282
283 #define IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_uring_buf))
284 struct io_buffer_list {
285         /*
286          * If ->buf_nr_pages is set, then buf_pages/buf_ring are used. If not,
287          * then these are classic provided buffers and ->buf_list is used.
288          */
289         union {
290                 struct list_head buf_list;
291                 struct {
292                         struct page **buf_pages;
293                         struct io_uring_buf_ring *buf_ring;
294                 };
295         };
296         __u16 bgid;
297
298         /* below is for ring provided buffers */
299         __u16 buf_nr_pages;
300         __u16 nr_entries;
301         __u16 head;
302         __u16 mask;
303 };
304
305 struct io_buffer {
306         struct list_head list;
307         __u64 addr;
308         __u32 len;
309         __u16 bid;
310         __u16 bgid;
311 };
312
313 struct io_restriction {
314         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
315         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
316         u8 sqe_flags_allowed;
317         u8 sqe_flags_required;
318         bool registered;
319 };
320
321 enum {
322         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
323         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
324 };
325
326 struct io_sq_data {
327         refcount_t              refs;
328         atomic_t                park_pending;
329         struct mutex            lock;
330
331         /* ctx's that are using this sqd */
332         struct list_head        ctx_list;
333
334         struct task_struct      *thread;
335         struct wait_queue_head  wait;
336
337         unsigned                sq_thread_idle;
338         int                     sq_cpu;
339         pid_t                   task_pid;
340         pid_t                   task_tgid;
341
342         unsigned long           state;
343         struct completion       exited;
344 };
345
346 #define IO_COMPL_BATCH                  32
347 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
348 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
349
350 struct io_submit_link {
351         struct io_kiocb         *head;
352         struct io_kiocb         *last;
353 };
354
355 struct io_submit_state {
356         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
357         struct io_wq_work_node  free_list;
358         /* batch completion logic */
359         struct io_wq_work_list  compl_reqs;
360         struct io_submit_link   link;
361
362         bool                    plug_started;
363         bool                    need_plug;
364         bool                    flush_cqes;
365         unsigned short          submit_nr;
366         struct blk_plug         plug;
367 };
368
369 struct io_ev_fd {
370         struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
371         unsigned int            eventfd_async: 1;
372         struct rcu_head         rcu;
373 };
374
375 #define BGID_ARRAY      64
376
377 struct io_ring_ctx {
378         /* const or read-mostly hot data */
379         struct {
380                 struct percpu_ref       refs;
381
382                 struct io_rings         *rings;
383                 unsigned int            flags;
384                 enum task_work_notify_mode      notify_method;
385                 unsigned int            compat: 1;
386                 unsigned int            drain_next: 1;
387                 unsigned int            restricted: 1;
388                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
389                 unsigned int            drain_active: 1;
390                 unsigned int            drain_disabled: 1;
391                 unsigned int            has_evfd: 1;
392                 unsigned int            syscall_iopoll: 1;
393         } ____cacheline_aligned_in_smp;
394
395         /* submission data */
396         struct {
397                 struct mutex            uring_lock;
398
399                 /*
400                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
401                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
402                  *
403                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
404                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
405                  * the queue when needed.
406                  *
407                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
408                  * array.
409                  */
410                 u32                     *sq_array;
411                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
412                 unsigned                cached_sq_head;
413                 unsigned                sq_entries;
414                 struct list_head        defer_list;
415
416                 /*
417                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
418                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
419                  */
420                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
421                 int                     rsrc_cached_refs;
422                 atomic_t                cancel_seq;
423                 struct io_file_table    file_table;
424                 unsigned                nr_user_files;
425                 unsigned                nr_user_bufs;
426                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
427
428                 struct io_submit_state  submit_state;
429
430                 struct io_buffer_list   *io_bl;
431                 struct xarray           io_bl_xa;
432                 struct list_head        io_buffers_cache;
433
434                 struct list_head        timeout_list;
435                 struct list_head        ltimeout_list;
436                 struct list_head        cq_overflow_list;
437                 struct list_head        apoll_cache;
438                 struct xarray           personalities;
439                 u32                     pers_next;
440                 unsigned                sq_thread_idle;
441         } ____cacheline_aligned_in_smp;
442
443         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
444         struct io_wq_work_list  locked_free_list;
445         unsigned int            locked_free_nr;
446
447         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
448         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
449
450         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
451         struct list_head        sqd_list;
452
453         unsigned long           check_cq;
454
455         struct {
456                 /*
457                  * We cache a range of free CQEs we can use, once exhausted it
458                  * should go through a slower range setup, see __io_get_cqe()
459                  */
460                 struct io_uring_cqe     *cqe_cached;
461                 struct io_uring_cqe     *cqe_sentinel;
462
463                 unsigned                cached_cq_tail;
464                 unsigned                cq_entries;
465                 struct io_ev_fd __rcu   *io_ev_fd;
466                 struct wait_queue_head  cq_wait;
467                 unsigned                cq_extra;
468                 atomic_t                cq_timeouts;
469                 unsigned                cq_last_tm_flush;
470         } ____cacheline_aligned_in_smp;
471
472         struct {
473                 spinlock_t              completion_lock;
474
475                 spinlock_t              timeout_lock;
476
477                 /*
478                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
479                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
480                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
481                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
482                  */
483                 struct io_wq_work_list  iopoll_list;
484                 struct hlist_head       *cancel_hash;
485                 unsigned                cancel_hash_bits;
486                 bool                    poll_multi_queue;
487
488                 struct list_head        io_buffers_comp;
489         } ____cacheline_aligned_in_smp;
490
491         struct io_restriction           restrictions;
492
493         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
494         struct {
495                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
496                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
497                 struct io_rsrc_data             *file_data;
498                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
499
500                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
501                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
502                 struct list_head                rsrc_ref_list;
503                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
504
505                 struct list_head        io_buffers_pages;
506         };
507
508         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
509         struct {
510                 #if defined(CONFIG_UNIX)
511                         struct socket           *ring_sock;
512                 #endif
513                 /* hashed buffered write serialization */
514                 struct io_wq_hash               *hash_map;
515
516                 /* Only used for accounting purposes */
517                 struct user_struct              *user;
518                 struct mm_struct                *mm_account;
519
520                 /* ctx exit and cancelation */
521                 struct llist_head               fallback_llist;
522                 struct delayed_work             fallback_work;
523                 struct work_struct              exit_work;
524                 struct list_head                tctx_list;
525                 struct completion               ref_comp;
526                 u32                             iowq_limits[2];
527                 bool                            iowq_limits_set;
528         };
529 };
530
531 /*
532  * Arbitrary limit, can be raised if need be
533  */
534 #define IO_RINGFD_REG_MAX 16
535
536 struct io_uring_task {
537         /* submission side */
538         int                     cached_refs;
539         struct xarray           xa;
540         struct wait_queue_head  wait;
541         const struct io_ring_ctx *last;
542         struct io_wq            *io_wq;
543         struct percpu_counter   inflight;
544         atomic_t                inflight_tracked;
545         atomic_t                in_idle;
546
547         spinlock_t              task_lock;
548         struct io_wq_work_list  task_list;
549         struct io_wq_work_list  prio_task_list;
550         struct callback_head    task_work;
551         struct file             **registered_rings;
552         bool                    task_running;
553 };
554
555 /*
556  * First field must be the file pointer in all the
557  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
558  */
559 struct io_poll_iocb {
560         struct file                     *file;
561         struct wait_queue_head          *head;
562         __poll_t                        events;
563         struct wait_queue_entry         wait;
564 };
565
566 struct io_poll_update {
567         struct file                     *file;
568         u64                             old_user_data;
569         u64                             new_user_data;
570         __poll_t                        events;
571         bool                            update_events;
572         bool                            update_user_data;
573 };
574
575 struct io_close {
576         struct file                     *file;
577         int                             fd;
578         u32                             file_slot;
579 };
580
581 struct io_timeout_data {
582         struct io_kiocb                 *req;
583         struct hrtimer                  timer;
584         struct timespec64               ts;
585         enum hrtimer_mode               mode;
586         u32                             flags;
587 };
588
589 struct io_accept {
590         struct file                     *file;
591         struct sockaddr __user          *addr;
592         int __user                      *addr_len;
593         int                             flags;
594         u32                             file_slot;
595         unsigned long                   nofile;
596 };
597
598 struct io_socket {
599         struct file                     *file;
600         int                             domain;
601         int                             type;
602         int                             protocol;
603         int                             flags;
604         u32                             file_slot;
605         unsigned long                   nofile;
606 };
607
608 struct io_sync {
609         struct file                     *file;
610         loff_t                          len;
611         loff_t                          off;
612         int                             flags;
613         int                             mode;
614 };
615
616 struct io_cancel {
617         struct file                     *file;
618         u64                             addr;
619         u32                             flags;
620         s32                             fd;
621 };
622
623 struct io_timeout {
624         struct file                     *file;
625         u32                             off;
626         u32                             target_seq;
627         struct list_head                list;
628         /* head of the link, used by linked timeouts only */
629         struct io_kiocb                 *head;
630         /* for linked completions */
631         struct io_kiocb                 *prev;
632 };
633
634 struct io_timeout_rem {
635         struct file                     *file;
636         u64                             addr;
637
638         /* timeout update */
639         struct timespec64               ts;
640         u32                             flags;
641         bool                            ltimeout;
642 };
643
644 struct io_rw {
645         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
646         struct kiocb                    kiocb;
647         u64                             addr;
648         u32                             len;
649         rwf_t                           flags;
650 };
651
652 struct io_connect {
653         struct file                     *file;
654         struct sockaddr __user          *addr;
655         int                             addr_len;
656 };
657
658 struct io_sr_msg {
659         struct file                     *file;
660         union {
661                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
662                 struct user_msghdr __user       *umsg;
663                 void __user                     *buf;
664         };
665         int                             msg_flags;
666         size_t                          len;
667         size_t                          done_io;
668         unsigned int                    flags;
669 };
670
671 struct io_open {
672         struct file                     *file;
673         int                             dfd;
674         u32                             file_slot;
675         struct filename                 *filename;
676         struct open_how                 how;
677         unsigned long                   nofile;
678 };
679
680 struct io_rsrc_update {
681         struct file                     *file;
682         u64                             arg;
683         u32                             nr_args;
684         u32                             offset;
685 };
686
687 struct io_fadvise {
688         struct file                     *file;
689         u64                             offset;
690         u32                             len;
691         u32                             advice;
692 };
693
694 struct io_madvise {
695         struct file                     *file;
696         u64                             addr;
697         u32                             len;
698         u32                             advice;
699 };
700
701 struct io_epoll {
702         struct file                     *file;
703         int                             epfd;
704         int                             op;
705         int                             fd;
706         struct epoll_event              event;
707 };
708
709 struct io_splice {
710         struct file                     *file_out;
711         loff_t                          off_out;
712         loff_t                          off_in;
713         u64                             len;
714         int                             splice_fd_in;
715         unsigned int                    flags;
716 };
717
718 struct io_provide_buf {
719         struct file                     *file;
720         __u64                           addr;
721         __u32                           len;
722         __u32                           bgid;
723         __u16                           nbufs;
724         __u16                           bid;
725 };
726
727 struct io_statx {
728         struct file                     *file;
729         int                             dfd;
730         unsigned int                    mask;
731         unsigned int                    flags;
732         struct filename                 *filename;
733         struct statx __user             *buffer;
734 };
735
736 struct io_shutdown {
737         struct file                     *file;
738         int                             how;
739 };
740
741 struct io_rename {
742         struct file                     *file;
743         int                             old_dfd;
744         int                             new_dfd;
745         struct filename                 *oldpath;
746         struct filename                 *newpath;
747         int                             flags;
748 };
749
750 struct io_unlink {
751         struct file                     *file;
752         int                             dfd;
753         int                             flags;
754         struct filename                 *filename;
755 };
756
757 struct io_mkdir {
758         struct file                     *file;
759         int                             dfd;
760         umode_t                         mode;
761         struct filename                 *filename;
762 };
763
764 struct io_symlink {
765         struct file                     *file;
766         int                             new_dfd;
767         struct filename                 *oldpath;
768         struct filename                 *newpath;
769 };
770
771 struct io_hardlink {
772         struct file                     *file;
773         int                             old_dfd;
774         int                             new_dfd;
775         struct filename                 *oldpath;
776         struct filename                 *newpath;
777         int                             flags;
778 };
779
780 struct io_msg {
781         struct file                     *file;
782         u64 user_data;
783         u32 len;
784 };
785
786 struct io_async_connect {
787         struct sockaddr_storage         address;
788 };
789
790 struct io_async_msghdr {
791         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
792         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
793         struct iovec                    *free_iov;
794         struct sockaddr __user          *uaddr;
795         struct msghdr                   msg;
796         struct sockaddr_storage         addr;
797 };
798
799 struct io_rw_state {
800         struct iov_iter                 iter;
801         struct iov_iter_state           iter_state;
802         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
803 };
804
805 struct io_async_rw {
806         struct io_rw_state              s;
807         const struct iovec              *free_iovec;
808         size_t                          bytes_done;
809         struct wait_page_queue          wpq;
810 };
811
812 struct io_xattr {
813         struct file                     *file;
814         struct xattr_ctx                ctx;
815         struct filename                 *filename;
816 };
817
818 enum {
819         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
820         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
821         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
822         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
823         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
824         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
825         REQ_F_CQE_SKIP_BIT      = IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS_BIT,
826
827         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
828         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
829         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
830         REQ_F_CUR_POS_BIT,
831         REQ_F_NOWAIT_BIT,
832         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
833         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
834         REQ_F_POLLED_BIT,
835         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
836         REQ_F_BUFFER_RING_BIT,
837         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
838         REQ_F_REISSUE_BIT,
839         REQ_F_CREDS_BIT,
840         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
841         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
842         REQ_F_ASYNC_DATA_BIT,
843         REQ_F_SKIP_LINK_CQES_BIT,
844         REQ_F_SINGLE_POLL_BIT,
845         REQ_F_DOUBLE_POLL_BIT,
846         REQ_F_PARTIAL_IO_BIT,
847         REQ_F_CQE32_INIT_BIT,
848         REQ_F_APOLL_MULTISHOT_BIT,
849         /* keep async read/write and isreg together and in order */
850         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT,
851         REQ_F_ISREG_BIT,
852
853         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
854         __REQ_F_LAST_BIT,
855 };
856
857 enum {
858         /* ctx owns file */
859         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
860         /* drain existing IO first */
861         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
862         /* linked sqes */
863         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
864         /* doesn't sever on completion < 0 */
865         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
866         /* IOSQE_ASYNC */
867         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
868         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
869         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
870         /* IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS */
871         REQ_F_CQE_SKIP          = BIT(REQ_F_CQE_SKIP_BIT),
872
873         /* fail rest of links */
874         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
875         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
876         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
877         /* read/write uses file position */
878         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
879         /* must not punt to workers */
880         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
881         /* has or had linked timeout */
882         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
883         /* needs cleanup */
884         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
885         /* already went through poll handler */
886         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
887         /* buffer already selected */
888         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
889         /* buffer selected from ring, needs commit */
890         REQ_F_BUFFER_RING       = BIT(REQ_F_BUFFER_RING_BIT),
891         /* completion is deferred through io_comp_state */
892         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
893         /* caller should reissue async */
894         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
895         /* supports async reads/writes */
896         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT    = BIT(REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT),
897         /* regular file */
898         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
899         /* has creds assigned */
900         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
901         /* skip refcounting if not set */
902         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
903         /* there is a linked timeout that has to be armed */
904         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
905         /* ->async_data allocated */
906         REQ_F_ASYNC_DATA        = BIT(REQ_F_ASYNC_DATA_BIT),
907         /* don't post CQEs while failing linked requests */
908         REQ_F_SKIP_LINK_CQES    = BIT(REQ_F_SKIP_LINK_CQES_BIT),
909         /* single poll may be active */
910         REQ_F_SINGLE_POLL       = BIT(REQ_F_SINGLE_POLL_BIT),
911         /* double poll may active */
912         REQ_F_DOUBLE_POLL       = BIT(REQ_F_DOUBLE_POLL_BIT),
913         /* request has already done partial IO */
914         REQ_F_PARTIAL_IO        = BIT(REQ_F_PARTIAL_IO_BIT),
915         /* fast poll multishot mode */
916         REQ_F_APOLL_MULTISHOT   = BIT(REQ_F_APOLL_MULTISHOT_BIT),
917         /* ->extra1 and ->extra2 are initialised */
918         REQ_F_CQE32_INIT        = BIT(REQ_F_CQE32_INIT_BIT),
919 };
920
921 struct async_poll {
922         struct io_poll_iocb     poll;
923         struct io_poll_iocb     *double_poll;
924 };
925
926 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
927
928 struct io_task_work {
929         union {
930                 struct io_wq_work_node  node;
931                 struct llist_node       fallback_node;
932         };
933         io_req_tw_func_t                func;
934 };
935
936 enum {
937         IORING_RSRC_FILE                = 0,
938         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
939 };
940
941 struct io_cqe {
942         __u64   user_data;
943         __s32   res;
944         /* fd initially, then cflags for completion */
945         union {
946                 __u32   flags;
947                 int     fd;
948         };
949 };
950
951 enum {
952         IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT,
953         IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
954 };
955
956 /*
957  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
958  * as the first entry in their struct definition. So you can
959  * access the file pointer through any of the sub-structs,
960  * or directly as just 'file' in this struct.
961  */
962 struct io_kiocb {
963         union {
964                 struct file             *file;
965                 struct io_rw            rw;
966                 struct io_poll_iocb     poll;
967                 struct io_poll_update   poll_update;
968                 struct io_accept        accept;
969                 struct io_sync          sync;
970                 struct io_cancel        cancel;
971                 struct io_timeout       timeout;
972                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
973                 struct io_connect       connect;
974                 struct io_sr_msg        sr_msg;
975                 struct io_open          open;
976                 struct io_close         close;
977                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
978                 struct io_fadvise       fadvise;
979                 struct io_madvise       madvise;
980                 struct io_epoll         epoll;
981                 struct io_splice        splice;
982                 struct io_provide_buf   pbuf;
983                 struct io_statx         statx;
984                 struct io_shutdown      shutdown;
985                 struct io_rename        rename;
986                 struct io_unlink        unlink;
987                 struct io_mkdir         mkdir;
988                 struct io_symlink       symlink;
989                 struct io_hardlink      hardlink;
990                 struct io_msg           msg;
991                 struct io_xattr         xattr;
992                 struct io_socket        sock;
993                 struct io_uring_cmd     uring_cmd;
994         };
995
996         u8                              opcode;
997         /* polled IO has completed */
998         u8                              iopoll_completed;
999         /*
1000          * Can be either a fixed buffer index, or used with provided buffers.
1001          * For the latter, before issue it points to the buffer group ID,
1002          * and after selection it points to the buffer ID itself.
1003          */
1004         u16                             buf_index;
1005         unsigned int                    flags;
1006
1007         struct io_cqe                   cqe;
1008
1009         struct io_ring_ctx              *ctx;
1010         struct task_struct              *task;
1011
1012         struct io_rsrc_node             *rsrc_node;
1013
1014         union {
1015                 /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
1016                 struct io_mapped_ubuf   *imu;
1017
1018                 /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
1019                 struct io_buffer        *kbuf;
1020
1021                 /*
1022                  * stores buffer ID for ring provided buffers, valid IFF
1023                  * REQ_F_BUFFER_RING is set.
1024                  */
1025                 struct io_buffer_list   *buf_list;
1026         };
1027
1028         union {
1029                 /* used by request caches, completion batching and iopoll */
1030                 struct io_wq_work_node  comp_list;
1031                 /* cache ->apoll->events */
1032                 __poll_t apoll_events;
1033         };
1034         atomic_t                        refs;
1035         atomic_t                        poll_refs;
1036         struct io_task_work             io_task_work;
1037         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
1038         union {
1039                 struct hlist_node       hash_node;
1040                 struct {
1041                         u64             extra1;
1042                         u64             extra2;
1043                 };
1044         };
1045         /* internal polling, see IORING_FEAT_FAST_POLL */
1046         struct async_poll               *apoll;
1047         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
1048         void                            *async_data;
1049         /* linked requests, IFF REQ_F_HARDLINK or REQ_F_LINK are set */
1050         struct io_kiocb                 *link;
1051         /* custom credentials, valid IFF REQ_F_CREDS is set */
1052         const struct cred               *creds;
1053         struct io_wq_work               work;
1054 };
1055
1056 struct io_tctx_node {
1057         struct list_head        ctx_node;
1058         struct task_struct      *task;
1059         struct io_ring_ctx      *ctx;
1060 };
1061
1062 struct io_defer_entry {
1063         struct list_head        list;
1064         struct io_kiocb         *req;
1065         u32                     seq;
1066 };
1067
1068 struct io_cancel_data {
1069         struct io_ring_ctx *ctx;
1070         union {
1071                 u64 data;
1072                 struct file *file;
1073         };
1074         u32 flags;
1075         int seq;
1076 };
1077
1078 /*
1079  * The URING_CMD payload starts at 'cmd' in the first sqe, and continues into
1080  * the following sqe if SQE128 is used.
1081  */
1082 #define uring_cmd_pdu_size(is_sqe128)                           \
1083         ((1 + !!(is_sqe128)) * sizeof(struct io_uring_sqe) -    \
1084                 offsetof(struct io_uring_sqe, cmd))
1085
1086 struct io_op_def {
1087         /* needs req->file assigned */
1088         unsigned                needs_file : 1;
1089         /* should block plug */
1090         unsigned                plug : 1;
1091         /* hash wq insertion if file is a regular file */
1092         unsigned                hash_reg_file : 1;
1093         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
1094         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
1095         /* set if opcode supports polled "wait" */
1096         unsigned                pollin : 1;
1097         unsigned                pollout : 1;
1098         unsigned                poll_exclusive : 1;
1099         /* op supports buffer selection */
1100         unsigned                buffer_select : 1;
1101         /* do prep async if is going to be punted */
1102         unsigned                needs_async_setup : 1;
1103         /* opcode is not supported by this kernel */
1104         unsigned                not_supported : 1;
1105         /* skip auditing */
1106         unsigned                audit_skip : 1;
1107         /* supports ioprio */
1108         unsigned                ioprio : 1;
1109         /* supports iopoll */
1110         unsigned                iopoll : 1;
1111         /* size of async data needed, if any */
1112         unsigned short          async_size;
1113 };
1114
1115 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
1116         [IORING_OP_NOP] = {
1117                 .audit_skip             = 1,
1118                 .iopoll                 = 1,
1119         },
1120         [IORING_OP_READV] = {
1121                 .needs_file             = 1,
1122                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1123                 .pollin                 = 1,
1124                 .buffer_select          = 1,
1125                 .needs_async_setup      = 1,
1126                 .plug                   = 1,
1127                 .audit_skip             = 1,
1128                 .ioprio                 = 1,
1129                 .iopoll                 = 1,
1130                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1131         },
1132         [IORING_OP_WRITEV] = {
1133                 .needs_file             = 1,
1134                 .hash_reg_file          = 1,
1135                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1136                 .pollout                = 1,
1137                 .needs_async_setup      = 1,
1138                 .plug                   = 1,
1139                 .audit_skip             = 1,
1140                 .ioprio                 = 1,
1141                 .iopoll                 = 1,
1142                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1143         },
1144         [IORING_OP_FSYNC] = {
1145                 .needs_file             = 1,
1146                 .audit_skip             = 1,
1147         },
1148         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
1149                 .needs_file             = 1,
1150                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1151                 .pollin                 = 1,
1152                 .plug                   = 1,
1153                 .audit_skip             = 1,
1154                 .ioprio                 = 1,
1155                 .iopoll                 = 1,
1156                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1157         },
1158         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
1159                 .needs_file             = 1,
1160                 .hash_reg_file          = 1,
1161                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1162                 .pollout                = 1,
1163                 .plug                   = 1,
1164                 .audit_skip             = 1,
1165                 .ioprio                 = 1,
1166                 .iopoll                 = 1,
1167                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1168         },
1169         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
1170                 .needs_file             = 1,
1171                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1172                 .audit_skip             = 1,
1173         },
1174         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {
1175                 .audit_skip             = 1,
1176         },
1177         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
1178                 .needs_file             = 1,
1179                 .audit_skip             = 1,
1180         },
1181         [IORING_OP_SENDMSG] = {
1182                 .needs_file             = 1,
1183                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1184                 .pollout                = 1,
1185                 .needs_async_setup      = 1,
1186                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
1187         },
1188         [IORING_OP_RECVMSG] = {
1189                 .needs_file             = 1,
1190                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1191                 .pollin                 = 1,
1192                 .buffer_select          = 1,
1193                 .needs_async_setup      = 1,
1194                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
1195         },
1196         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
1197                 .audit_skip             = 1,
1198                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1199         },
1200         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
1201                 /* used by timeout updates' prep() */
1202                 .audit_skip             = 1,
1203         },
1204         [IORING_OP_ACCEPT] = {
1205                 .needs_file             = 1,
1206                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1207                 .pollin                 = 1,
1208                 .poll_exclusive         = 1,
1209                 .ioprio                 = 1,    /* used for flags */
1210         },
1211         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {
1212                 .audit_skip             = 1,
1213         },
1214         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
1215                 .audit_skip             = 1,
1216                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1217         },
1218         [IORING_OP_CONNECT] = {
1219                 .needs_file             = 1,
1220                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1221                 .pollout                = 1,
1222                 .needs_async_setup      = 1,
1223                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1224         },
1225         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1226                 .needs_file             = 1,
1227         },
1228         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1229         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1230         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
1231                 .audit_skip             = 1,
1232                 .iopoll                 = 1,
1233         },
1234         [IORING_OP_STATX] = {
1235                 .audit_skip             = 1,
1236         },
1237         [IORING_OP_READ] = {
1238                 .needs_file             = 1,
1239                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1240                 .pollin                 = 1,
1241                 .buffer_select          = 1,
1242                 .plug                   = 1,
1243                 .audit_skip             = 1,
1244                 .ioprio                 = 1,
1245                 .iopoll                 = 1,
1246                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1247         },
1248         [IORING_OP_WRITE] = {
1249                 .needs_file             = 1,
1250                 .hash_reg_file          = 1,
1251                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1252                 .pollout                = 1,
1253                 .plug                   = 1,
1254                 .audit_skip             = 1,
1255                 .ioprio                 = 1,
1256                 .iopoll                 = 1,
1257                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1258         },
1259         [IORING_OP_FADVISE] = {
1260                 .needs_file             = 1,
1261                 .audit_skip             = 1,
1262         },
1263         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1264         [IORING_OP_SEND] = {
1265                 .needs_file             = 1,
1266                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1267                 .pollout                = 1,
1268                 .audit_skip             = 1,
1269         },
1270         [IORING_OP_RECV] = {
1271                 .needs_file             = 1,
1272                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1273                 .pollin                 = 1,
1274                 .buffer_select          = 1,
1275                 .audit_skip             = 1,
1276         },
1277         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1278         },
1279         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1280                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1281                 .audit_skip             = 1,
1282         },
1283         [IORING_OP_SPLICE] = {
1284                 .needs_file             = 1,
1285                 .hash_reg_file          = 1,
1286                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1287                 .audit_skip             = 1,
1288         },
1289         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {
1290                 .audit_skip             = 1,
1291                 .iopoll                 = 1,
1292         },
1293         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {
1294                 .audit_skip             = 1,
1295                 .iopoll                 = 1,
1296         },
1297         [IORING_OP_TEE] = {
1298                 .needs_file             = 1,
1299                 .hash_reg_file          = 1,
1300                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1301                 .audit_skip             = 1,
1302         },
1303         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1304                 .needs_file             = 1,
1305         },
1306         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1307         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1308         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1309         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1310         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1311         [IORING_OP_MSG_RING] = {
1312                 .needs_file             = 1,
1313                 .iopoll                 = 1,
1314         },
1315         [IORING_OP_FSETXATTR] = {
1316                 .needs_file = 1
1317         },
1318         [IORING_OP_SETXATTR] = {},
1319         [IORING_OP_FGETXATTR] = {
1320                 .needs_file = 1
1321         },
1322         [IORING_OP_GETXATTR] = {},
1323         [IORING_OP_SOCKET] = {
1324                 .audit_skip             = 1,
1325         },
1326         [IORING_OP_URING_CMD] = {
1327                 .needs_file             = 1,
1328                 .plug                   = 1,
1329                 .needs_async_setup      = 1,
1330                 .async_size             = uring_cmd_pdu_size(1),
1331         },
1332 };
1333
1334 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1335 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1336 #define IO_REQ_LINK_FLAGS (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)
1337
1338 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1339 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1340 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1341                                          struct task_struct *task,
1342                                          bool cancel_all);
1343 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1344
1345 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1346 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1347 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1348 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1349                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1350                                      unsigned nr_args);
1351 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1352 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
1353                                              unsigned issue_flags);
1354 static struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd);
1355 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1356 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1357
1358 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1359 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1360 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1361
1362 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1363                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1364 static int __io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags,
1365                             unsigned int offset);
1366 static inline int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1367
1368 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1369 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx);
1370 static void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags);
1371
1372 static struct kmem_cache *req_cachep;
1373
1374 static const struct file_operations io_uring_fops;
1375
1376 const char *io_uring_get_opcode(u8 opcode)
1377 {
1378         switch ((enum io_uring_op)opcode) {
1379         case IORING_OP_NOP:
1380                 return "NOP";
1381         case IORING_OP_READV:
1382                 return "READV";
1383         case IORING_OP_WRITEV:
1384                 return "WRITEV";
1385         case IORING_OP_FSYNC:
1386                 return "FSYNC";
1387         case IORING_OP_READ_FIXED:
1388                 return "READ_FIXED";
1389         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
1390                 return "WRITE_FIXED";
1391         case IORING_OP_POLL_ADD:
1392                 return "POLL_ADD";
1393         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
1394                 return "POLL_REMOVE";
1395         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
1396                 return "SYNC_FILE_RANGE";
1397         case IORING_OP_SENDMSG:
1398                 return "SENDMSG";
1399         case IORING_OP_RECVMSG:
1400                 return "RECVMSG";
1401         case IORING_OP_TIMEOUT:
1402                 return "TIMEOUT";
1403         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
1404                 return "TIMEOUT_REMOVE";
1405         case IORING_OP_ACCEPT:
1406                 return "ACCEPT";
1407         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
1408                 return "ASYNC_CANCEL";
1409         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
1410                 return "LINK_TIMEOUT";
1411         case IORING_OP_CONNECT:
1412                 return "CONNECT";
1413         case IORING_OP_FALLOCATE:
1414                 return "FALLOCATE";
1415         case IORING_OP_OPENAT:
1416                 return "OPENAT";
1417         case IORING_OP_CLOSE:
1418                 return "CLOSE";
1419         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
1420                 return "FILES_UPDATE";
1421         case IORING_OP_STATX:
1422                 return "STATX";
1423         case IORING_OP_READ:
1424                 return "READ";
1425         case IORING_OP_WRITE:
1426                 return "WRITE";
1427         case IORING_OP_FADVISE:
1428                 return "FADVISE";
1429         case IORING_OP_MADVISE:
1430                 return "MADVISE";
1431         case IORING_OP_SEND:
1432                 return "SEND";
1433         case IORING_OP_RECV:
1434                 return "RECV";
1435         case IORING_OP_OPENAT2:
1436                 return "OPENAT2";
1437         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
1438                 return "EPOLL_CTL";
1439         case IORING_OP_SPLICE:
1440                 return "SPLICE";
1441         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
1442                 return "PROVIDE_BUFFERS";
1443         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
1444                 return "REMOVE_BUFFERS";
1445         case IORING_OP_TEE:
1446                 return "TEE";
1447         case IORING_OP_SHUTDOWN:
1448                 return "SHUTDOWN";
1449         case IORING_OP_RENAMEAT:
1450                 return "RENAMEAT";
1451         case IORING_OP_UNLINKAT:
1452                 return "UNLINKAT";
1453         case IORING_OP_MKDIRAT:
1454                 return "MKDIRAT";
1455         case IORING_OP_SYMLINKAT:
1456                 return "SYMLINKAT";
1457         case IORING_OP_LINKAT:
1458                 return "LINKAT";
1459         case IORING_OP_MSG_RING:
1460                 return "MSG_RING";
1461         case IORING_OP_FSETXATTR:
1462                 return "FSETXATTR";
1463         case IORING_OP_SETXATTR:
1464                 return "SETXATTR";
1465         case IORING_OP_FGETXATTR:
1466                 return "FGETXATTR";
1467         case IORING_OP_GETXATTR:
1468                 return "GETXATTR";
1469         case IORING_OP_SOCKET:
1470                 return "SOCKET";
1471         case IORING_OP_URING_CMD:
1472                 return "URING_CMD";
1473         case IORING_OP_LAST:
1474                 return "INVALID";
1475         }
1476         return "INVALID";
1477 }
1478
1479 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1480 {
1481 #if defined(CONFIG_UNIX)
1482         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1483                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1484
1485                 return ctx->ring_sock->sk;
1486         }
1487 #endif
1488         return NULL;
1489 }
1490 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1491
1492 #if defined(CONFIG_UNIX)
1493 static inline bool io_file_need_scm(struct file *filp)
1494 {
1495 #if defined(IO_URING_SCM_ALL)
1496         return true;
1497 #else
1498         return !!unix_get_socket(filp);
1499 #endif
1500 }
1501 #else
1502 static inline bool io_file_need_scm(struct file *filp)
1503 {
1504         return false;
1505 }
1506 #endif
1507
1508 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned issue_flags)
1509 {
1510         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1511         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
1512                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1513 }
1514
1515 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned issue_flags)
1516 {
1517         /*
1518          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
1519          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
1520          * The only exception is when we've detached the request and issue it
1521          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
1522          */
1523         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)
1524                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1525         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1526 }
1527
1528 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1529 {
1530         if (!*locked) {
1531                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1532                 *locked = true;
1533         }
1534 }
1535
1536 #define io_for_each_link(pos, head) \
1537         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1538
1539 /*
1540  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1541  * see commit f958d7b528b1 for details.
1542  */
1543 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1544         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1545
1546 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1547 {
1548         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1549         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1550 }
1551
1552 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1553 {
1554         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1555                 return true;
1556
1557         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1558         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1559 }
1560
1561 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1562 {
1563         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1564         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1565         atomic_inc(&req->refs);
1566 }
1567
1568 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1569 {
1570         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
1571                 __io_submit_flush_completions(ctx);
1572 }
1573
1574 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1575 {
1576         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1577                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1578                 atomic_set(&req->refs, nr);
1579         }
1580 }
1581
1582 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1583 {
1584         __io_req_set_refcount(req, 1);
1585 }
1586
1587 #define IO_RSRC_REF_BATCH       100
1588
1589 static void io_rsrc_put_node(struct io_rsrc_node *node, int nr)
1590 {
1591         percpu_ref_put_many(&node->refs, nr);
1592 }
1593
1594 static inline void io_req_put_rsrc_locked(struct io_kiocb *req,
1595                                           struct io_ring_ctx *ctx)
1596         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1597 {
1598         struct io_rsrc_node *node = req->rsrc_node;
1599
1600         if (node) {
1601                 if (node == ctx->rsrc_node)
1602                         ctx->rsrc_cached_refs++;
1603                 else
1604                         io_rsrc_put_node(node, 1);
1605         }
1606 }
1607
1608 static inline void io_req_put_rsrc(struct io_kiocb *req)
1609 {
1610         if (req->rsrc_node)
1611                 io_rsrc_put_node(req->rsrc_node, 1);
1612 }
1613
1614 static __cold void io_rsrc_refs_drop(struct io_ring_ctx *ctx)
1615         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1616 {
1617         if (ctx->rsrc_cached_refs) {
1618                 io_rsrc_put_node(ctx->rsrc_node, ctx->rsrc_cached_refs);
1619                 ctx->rsrc_cached_refs = 0;
1620         }
1621 }
1622
1623 static void io_rsrc_refs_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1624         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1625 {
1626         ctx->rsrc_cached_refs += IO_RSRC_REF_BATCH;
1627         percpu_ref_get_many(&ctx->rsrc_node->refs, IO_RSRC_REF_BATCH);
1628 }
1629
1630 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req,
1631                                         struct io_ring_ctx *ctx,
1632                                         unsigned int issue_flags)
1633 {
1634         if (!req->rsrc_node) {
1635                 req->rsrc_node = ctx->rsrc_node;
1636
1637                 if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED)) {
1638                         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
1639                         ctx->rsrc_cached_refs--;
1640                         if (unlikely(ctx->rsrc_cached_refs < 0))
1641                                 io_rsrc_refs_refill(ctx);
1642                 } else {
1643                         percpu_ref_get(&req->rsrc_node->refs);
1644                 }
1645         }
1646 }
1647
1648 static unsigned int __io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct list_head *list)
1649 {
1650         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_RING) {
1651                 if (req->buf_list)
1652                         req->buf_list->head++;
1653                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_RING;
1654         } else {
1655                 list_add(&req->kbuf->list, list);
1656                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1657         }
1658
1659         return IORING_CQE_F_BUFFER | (req->buf_index << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT);
1660 }
1661
1662 static inline unsigned int io_put_kbuf_comp(struct io_kiocb *req)
1663 {
1664         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
1665
1666         if (!(req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)))
1667                 return 0;
1668         return __io_put_kbuf(req, &req->ctx->io_buffers_comp);
1669 }
1670
1671 static inline unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req,
1672                                        unsigned issue_flags)
1673 {
1674         unsigned int cflags;
1675
1676         if (!(req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)))
1677                 return 0;
1678
1679         /*
1680          * We can add this buffer back to two lists:
1681          *
1682          * 1) The io_buffers_cache list. This one is protected by the
1683          *    ctx->uring_lock. If we already hold this lock, add back to this
1684          *    list as we can grab it from issue as well.
1685          * 2) The io_buffers_comp list. This one is protected by the
1686          *    ctx->completion_lock.
1687          *
1688          * We migrate buffers from the comp_list to the issue cache list
1689          * when we need one.
1690          */
1691         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_RING) {
1692                 /* no buffers to recycle for this case */
1693                 cflags = __io_put_kbuf(req, NULL);
1694         } else if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) {
1695                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1696
1697                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1698                 cflags = __io_put_kbuf(req, &ctx->io_buffers_comp);
1699                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1700         } else {
1701                 lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
1702
1703                 cflags = __io_put_kbuf(req, &req->ctx->io_buffers_cache);
1704         }
1705
1706         return cflags;
1707 }
1708
1709 static struct io_buffer_list *io_buffer_get_list(struct io_ring_ctx *ctx,
1710                                                  unsigned int bgid)
1711 {
1712         if (ctx->io_bl && bgid < BGID_ARRAY)
1713                 return &ctx->io_bl[bgid];
1714
1715         return xa_load(&ctx->io_bl_xa, bgid);
1716 }
1717
1718 static void io_kbuf_recycle(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
1719 {
1720         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1721         struct io_buffer_list *bl;
1722         struct io_buffer *buf;
1723
1724         if (!(req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)))
1725                 return;
1726         /*
1727          * For legacy provided buffer mode, don't recycle if we already did
1728          * IO to this buffer. For ring-mapped provided buffer mode, we should
1729          * increment ring->head to explicitly monopolize the buffer to avoid
1730          * multiple use.
1731          */
1732         if ((req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) &&
1733             (req->flags & REQ_F_PARTIAL_IO))
1734                 return;
1735
1736         /*
1737          * We don't need to recycle for REQ_F_BUFFER_RING, we can just clear
1738          * the flag and hence ensure that bl->head doesn't get incremented.
1739          * If the tail has already been incremented, hang on to it.
1740          */
1741         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_RING) {
1742                 if (req->buf_list) {
1743                         if (req->flags & REQ_F_PARTIAL_IO) {
1744                                 req->buf_list->head++;
1745                                 req->buf_list = NULL;
1746                         } else {
1747                                 req->buf_index = req->buf_list->bgid;
1748                                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_RING;
1749                         }
1750                 }
1751                 return;
1752         }
1753
1754         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
1755
1756         buf = req->kbuf;
1757         bl = io_buffer_get_list(ctx, buf->bgid);
1758         list_add(&buf->list, &bl->buf_list);
1759         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1760         req->buf_index = buf->bgid;
1761
1762         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
1763 }
1764
1765 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1766                           bool cancel_all)
1767         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1768 {
1769         struct io_kiocb *req;
1770
1771         if (task && head->task != task)
1772                 return false;
1773         if (cancel_all)
1774                 return true;
1775
1776         io_for_each_link(req, head) {
1777                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1778                         return true;
1779         }
1780         return false;
1781 }
1782
1783 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1784 {
1785         struct io_kiocb *req;
1786
1787         io_for_each_link(req, head) {
1788                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1789                         return true;
1790         }
1791         return false;
1792 }
1793
1794 /*
1795  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1796  * User must not hold timeout_lock.
1797  */
1798 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1799                                bool cancel_all)
1800 {
1801         bool matched;
1802
1803         if (task && head->task != task)
1804                 return false;
1805         if (cancel_all)
1806                 return true;
1807
1808         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1809                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1810
1811                 /* protect against races with linked timeouts */
1812                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1813                 matched = io_match_linked(head);
1814                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1815         } else {
1816                 matched = io_match_linked(head);
1817         }
1818         return matched;
1819 }
1820
1821 static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
1822 {
1823         return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
1824 }
1825
1826 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1827 {
1828         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1829         if (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP) {
1830                 req->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
1831                 req->flags |= REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
1832         }
1833 }
1834
1835 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1836 {
1837         req_set_fail(req);
1838         req->cqe.res = res;
1839 }
1840
1841 static inline void io_req_add_to_cache(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1842 {
1843         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
1844 }
1845
1846 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1847 {
1848         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1849
1850         complete(&ctx->ref_comp);
1851 }
1852
1853 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1854 {
1855         return !req->timeout.off;
1856 }
1857
1858 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1859 {
1860         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1861                                                 fallback_work.work);
1862         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1863         struct io_kiocb *req, *tmp;
1864         bool locked = false;
1865
1866         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1867         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1868                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1869
1870         if (locked) {
1871                 io_submit_flush_completions(ctx);
1872                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1873         }
1874         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1875 }
1876
1877 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1878 {
1879         struct io_ring_ctx *ctx;
1880         int hash_bits;
1881
1882         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1883         if (!ctx)
1884                 return NULL;
1885
1886         xa_init(&ctx->io_bl_xa);
1887
1888         /*
1889          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1890          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1891          */
1892         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1893         hash_bits -= 5;
1894         if (hash_bits <= 0)
1895                 hash_bits = 1;
1896         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1897         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1898                                         GFP_KERNEL);
1899         if (!ctx->cancel_hash)
1900                 goto err;
1901         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1902
1903         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1904         if (!ctx->dummy_ubuf)
1905                 goto err;
1906         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1907         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1908
1909         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1910                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1911                 goto err;
1912
1913         ctx->flags = p->flags;
1914         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1915         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1916         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1917         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_cache);
1918         INIT_LIST_HEAD(&ctx->apoll_cache);
1919         init_completion(&ctx->ref_comp);
1920         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1921         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1922         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1923         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1924         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1925         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
1926         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_pages);
1927         INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_buffers_comp);
1928         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1929         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1930         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1931         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1932         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1933         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1934         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1935         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1936         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
1937         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
1938         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1939         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
1940         return ctx;
1941 err:
1942         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1943         kfree(ctx->cancel_hash);
1944         kfree(ctx->io_bl);
1945         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
1946         kfree(ctx);
1947         return NULL;
1948 }
1949
1950 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1951 {
1952         struct io_rings *r = ctx->rings;
1953
1954         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1955         ctx->cq_extra--;
1956 }
1957
1958 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1959 {
1960         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1961                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1962
1963                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1964         }
1965
1966         return false;
1967 }
1968
1969 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1970 {
1971         return req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
1972 }
1973
1974 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1975 {
1976         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1977                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1978                 atomic_inc(&req->task->io_uring->inflight_tracked);
1979         }
1980 }
1981
1982 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1983 {
1984         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1985                 return NULL;
1986
1987         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1988         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1989
1990         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1991         io_req_set_refcount(req);
1992         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1993         return req->link;
1994 }
1995
1996 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1997 {
1998         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1999                 return NULL;
2000         return __io_prep_linked_timeout(req);
2001 }
2002
2003 static noinline void __io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
2004 {
2005         io_queue_linked_timeout(__io_prep_linked_timeout(req));
2006 }
2007
2008 static inline void io_arm_ltimeout(struct io_kiocb *req)
2009 {
2010         if (unlikely(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT))
2011                 __io_arm_ltimeout(req);
2012 }
2013
2014 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
2015 {
2016         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
2017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2018
2019         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
2020                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
2021                 req->creds = get_current_cred();
2022         }
2023
2024         req->work.list.next = NULL;
2025         req->work.flags = 0;
2026         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
2027         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
2028                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
2029
2030         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2031                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2032                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
2033         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
2034                 if (def->unbound_nonreg_file)
2035                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2036         }
2037 }
2038
2039 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
2040 {
2041         struct io_kiocb *cur;
2042
2043         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2044                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2045
2046                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2047                 io_for_each_link(cur, req)
2048                         io_prep_async_work(cur);
2049                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2050         } else {
2051                 io_for_each_link(cur, req)
2052                         io_prep_async_work(cur);
2053         }
2054 }
2055
2056 static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
2057 {
2058         struct io_submit_state *state = &req->ctx->submit_state;
2059
2060         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
2061                 state->flush_cqes = true;
2062         wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
2063 }
2064
2065 static void io_queue_iowq(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
2066 {
2067         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
2068         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
2069
2070         BUG_ON(!tctx);
2071         BUG_ON(!tctx->io_wq);
2072
2073         /* init ->work of the whole link before punting */
2074         io_prep_async_link(req);
2075
2076         /*
2077          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
2078          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
2079          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
2080          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
2081          * worker for it).
2082          */
2083         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
2084                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
2085
2086         trace_io_uring_queue_async_work(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
2087                                         req->opcode, req->flags, &req->work,
2088                                         io_wq_is_hashed(&req->work));
2089         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
2090         if (link)
2091                 io_queue_linked_timeout(link);
2092 }
2093
2094 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
2095         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2096         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2097 {
2098         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
2099
2100         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2101                 if (status)
2102                         req_set_fail(req);
2103                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
2104                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
2105                 list_del_init(&req->timeout.list);
2106                 io_req_tw_post_queue(req, status, 0);
2107         }
2108 }
2109
2110 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
2111 {
2112         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
2113                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
2114                                                 struct io_defer_entry, list);
2115
2116                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
2117                         break;
2118                 list_del_init(&de->list);
2119                 io_req_task_queue(de->req);
2120                 kfree(de);
2121         }
2122 }
2123
2124 static __cold void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
2125         __must_hold(&ctx->completion_lock)
2126 {
2127         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
2128         struct io_kiocb *req, *tmp;
2129
2130         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2131         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
2132                 u32 events_needed, events_got;
2133
2134                 if (io_is_timeout_noseq(req))
2135                         break;
2136
2137                 /*
2138                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
2139                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
2140                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
2141                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
2142                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
2143                  */
2144                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
2145                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
2146                 if (events_got < events_needed)
2147                         break;
2148
2149                 io_kill_timeout(req, 0);
2150         }
2151         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
2152         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2153 }
2154
2155 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
2156 {
2157         /* order cqe stores with ring update */
2158         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
2159 }
2160
2161 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
2162 {
2163         if (ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active) {
2164                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2165                 if (ctx->off_timeout_used)
2166                         io_flush_timeouts(ctx);
2167                 if (ctx->drain_active)
2168                         io_queue_deferred(ctx);
2169                 io_commit_cqring(ctx);
2170                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2171         }
2172         if (ctx->has_evfd)
2173                 io_eventfd_signal(ctx);
2174 }
2175
2176 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
2177 {
2178         struct io_rings *r = ctx->rings;
2179
2180         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
2181 }
2182
2183 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2184 {
2185         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
2186 }
2187
2188 /*
2189  * writes to the cq entry need to come after reading head; the
2190  * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
2191  * fill the cq entry
2192  */
2193 static noinline struct io_uring_cqe *__io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2194 {
2195         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2196         unsigned int off = ctx->cached_cq_tail & (ctx->cq_entries - 1);
2197         unsigned int shift = 0;
2198         unsigned int free, queued, len;
2199
2200         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
2201                 shift = 1;
2202
2203         /* userspace may cheat modifying the tail, be safe and do min */
2204         queued = min(__io_cqring_events(ctx), ctx->cq_entries);
2205         free = ctx->cq_entries - queued;
2206         /* we need a contiguous range, limit based on the current array offset */
2207         len = min(free, ctx->cq_entries - off);
2208         if (!len)
2209                 return NULL;
2210
2211         ctx->cached_cq_tail++;
2212         ctx->cqe_cached = &rings->cqes[off];
2213         ctx->cqe_sentinel = ctx->cqe_cached + len;
2214         ctx->cqe_cached++;
2215         return &rings->cqes[off << shift];
2216 }
2217
2218 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
2219 {
2220         if (likely(ctx->cqe_cached < ctx->cqe_sentinel)) {
2221                 struct io_uring_cqe *cqe = ctx->cqe_cached;
2222
2223                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2224                         unsigned int off = ctx->cqe_cached - ctx->rings->cqes;
2225
2226                         cqe += off;
2227                 }
2228
2229                 ctx->cached_cq_tail++;
2230                 ctx->cqe_cached++;
2231                 return cqe;
2232         }
2233
2234         return __io_get_cqe(ctx);
2235 }
2236
2237 static void io_eventfd_signal(struct io_ring_ctx *ctx)
2238 {
2239         struct io_ev_fd *ev_fd;
2240
2241         rcu_read_lock();
2242         /*
2243          * rcu_dereference ctx->io_ev_fd once and use it for both for checking
2244          * and eventfd_signal
2245          */
2246         ev_fd = rcu_dereference(ctx->io_ev_fd);
2247
2248         /*
2249          * Check again if ev_fd exists incase an io_eventfd_unregister call
2250          * completed between the NULL check of ctx->io_ev_fd at the start of
2251          * the function and rcu_read_lock.
2252          */
2253         if (unlikely(!ev_fd))
2254                 goto out;
2255         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
2256                 goto out;
2257
2258         if (!ev_fd->eventfd_async || io_wq_current_is_worker())
2259                 eventfd_signal(ev_fd->cq_ev_fd, 1);
2260 out:
2261         rcu_read_unlock();
2262 }
2263
2264 static inline void io_cqring_wake(struct io_ring_ctx *ctx)
2265 {
2266         /*
2267          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
2268          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
2269          * wake as many waiters as we need to.
2270          */
2271         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
2272                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
2273 }
2274
2275 /*
2276  * This should only get called when at least one event has been posted.
2277  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
2278  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
2279  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
2280  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
2281  */
2282 static inline void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
2283 {
2284         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
2285                      ctx->has_evfd))
2286                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
2287
2288         io_cqring_wake(ctx);
2289 }
2290
2291 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
2292 {
2293         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active ||
2294                      ctx->has_evfd))
2295                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
2296
2297         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2298                 io_cqring_wake(ctx);
2299 }
2300
2301 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
2302 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
2303 {
2304         bool all_flushed, posted;
2305         size_t cqe_size = sizeof(struct io_uring_cqe);
2306
2307         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
2308                 return false;
2309
2310         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
2311                 cqe_size <<= 1;
2312
2313         posted = false;
2314         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2315         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
2316                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
2317                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
2318
2319                 if (!cqe && !force)
2320                         break;
2321                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
2322                                         struct io_overflow_cqe, list);
2323                 if (cqe)
2324                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, cqe_size);
2325                 else
2326                         io_account_cq_overflow(ctx);
2327
2328                 posted = true;
2329                 list_del(&ocqe->list);
2330                 kfree(ocqe);
2331         }
2332
2333         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
2334         if (all_flushed) {
2335                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
2336                 atomic_andnot(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
2337         }
2338
2339         io_commit_cqring(ctx);
2340         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2341         if (posted)
2342                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2343         return all_flushed;
2344 }
2345
2346 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
2347 {
2348         bool ret = true;
2349
2350         if (test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq)) {
2351                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
2352                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
2353                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2354                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2355                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
2356                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2357         }
2358
2359         return ret;
2360 }
2361
2362 static void __io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
2363 {
2364         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
2365
2366         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
2367         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2368                 wake_up(&tctx->wait);
2369         put_task_struct_many(task, nr);
2370 }
2371
2372 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
2373 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
2374 {
2375         if (likely(task == current))
2376                 task->io_uring->cached_refs += nr;
2377         else
2378                 __io_put_task(task, nr);
2379 }
2380
2381 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
2382 {
2383         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
2384
2385         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
2386         refcount_add(refill, &current->usage);
2387         tctx->cached_refs += refill;
2388 }
2389
2390 static inline void io_get_task_refs(int nr)
2391 {
2392         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
2393
2394         tctx->cached_refs -= nr;
2395         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
2396                 io_task_refs_refill(tctx);
2397 }
2398
2399 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
2400 {
2401         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
2402         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
2403
2404         if (refs) {
2405                 tctx->cached_refs = 0;
2406                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
2407                 put_task_struct_many(task, refs);
2408         }
2409 }
2410
2411 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
2412                                      s32 res, u32 cflags, u64 extra1,
2413                                      u64 extra2)
2414 {
2415         struct io_overflow_cqe *ocqe;
2416         size_t ocq_size = sizeof(struct io_overflow_cqe);
2417         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
2418
2419         if (is_cqe32)
2420                 ocq_size += sizeof(struct io_uring_cqe);
2421
2422         ocqe = kmalloc(ocq_size, GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
2423         trace_io_uring_cqe_overflow(ctx, user_data, res, cflags, ocqe);
2424         if (!ocqe) {
2425                 /*
2426                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
2427                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
2428                  * on the floor.
2429                  */
2430                 io_account_cq_overflow(ctx);
2431                 set_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT, &ctx->check_cq);
2432                 return false;
2433         }
2434         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
2435                 set_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq);
2436                 atomic_or(IORING_SQ_CQ_OVERFLOW, &ctx->rings->sq_flags);
2437
2438         }
2439         ocqe->cqe.user_data = user_data;
2440         ocqe->cqe.res = res;
2441         ocqe->cqe.flags = cflags;
2442         if (is_cqe32) {
2443                 ocqe->cqe.big_cqe[0] = extra1;
2444                 ocqe->cqe.big_cqe[1] = extra2;
2445         }
2446         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
2447         return true;
2448 }
2449
2450 static inline bool __io_fill_cqe_req(struct io_ring_ctx *ctx,
2451                                      struct io_kiocb *req)
2452 {
2453         struct io_uring_cqe *cqe;
2454
2455         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)) {
2456                 trace_io_uring_complete(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
2457                                         req->cqe.res, req->cqe.flags, 0, 0);
2458
2459                 /*
2460                  * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
2461                  * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
2462                  * the ring.
2463                  */
2464                 cqe = io_get_cqe(ctx);
2465                 if (likely(cqe)) {
2466                         memcpy(cqe, &req->cqe, sizeof(*cqe));
2467                         return true;
2468                 }
2469
2470                 return io_cqring_event_overflow(ctx, req->cqe.user_data,
2471                                                 req->cqe.res, req->cqe.flags,
2472                                                 0, 0);
2473         } else {
2474                 u64 extra1 = 0, extra2 = 0;
2475
2476                 if (req->flags & REQ_F_CQE32_INIT) {
2477                         extra1 = req->extra1;
2478                         extra2 = req->extra2;
2479                 }
2480
2481                 trace_io_uring_complete(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
2482                                         req->cqe.res, req->cqe.flags, extra1, extra2);
2483
2484                 /*
2485                  * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
2486                  * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
2487                  * the ring.
2488                  */
2489                 cqe = io_get_cqe(ctx);
2490                 if (likely(cqe)) {
2491                         memcpy(cqe, &req->cqe, sizeof(struct io_uring_cqe));
2492                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], extra1);
2493                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], extra2);
2494                         return true;
2495                 }
2496
2497                 return io_cqring_event_overflow(ctx, req->cqe.user_data,
2498                                 req->cqe.res, req->cqe.flags,
2499                                 extra1, extra2);
2500         }
2501 }
2502
2503 static noinline bool io_fill_cqe_aux(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
2504                                      s32 res, u32 cflags)
2505 {
2506         struct io_uring_cqe *cqe;
2507
2508         ctx->cq_extra++;
2509         trace_io_uring_complete(ctx, NULL, user_data, res, cflags, 0, 0);
2510
2511         /*
2512          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
2513          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
2514          * the ring.
2515          */
2516         cqe = io_get_cqe(ctx);
2517         if (likely(cqe)) {
2518                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
2519                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
2520                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
2521
2522                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
2523                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[0], 0);
2524                         WRITE_ONCE(cqe->big_cqe[1], 0);
2525                 }
2526                 return true;
2527         }
2528         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags, 0, 0);
2529 }
2530
2531 static void __io_req_complete_put(struct io_kiocb *req)
2532 {
2533         /*
2534          * If we're the last reference to this request, add to our locked
2535          * free_list cache.
2536          */
2537         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2538                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2539
2540                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
2541                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
2542                                 io_disarm_next(req);
2543                         if (req->link) {
2544                                 io_req_task_queue(req->link);
2545                                 req->link = NULL;
2546                         }
2547                 }
2548                 io_req_put_rsrc(req);
2549                 /*
2550                  * Selected buffer deallocation in io_clean_op() assumes that
2551                  * we don't hold ->completion_lock. Clean them here to avoid
2552                  * deadlocks.
2553                  */
2554                 io_put_kbuf_comp(req);
2555                 io_dismantle_req(req);
2556                 io_put_task(req->task, 1);
2557                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2558                 ctx->locked_free_nr++;
2559         }
2560 }
2561
2562 static void __io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
2563                                    u32 cflags)
2564 {
2565         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP)) {
2566                 req->cqe.res = res;
2567                 req->cqe.flags = cflags;
2568                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
2569         }
2570         __io_req_complete_put(req);
2571 }
2572
2573 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
2574 {
2575         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2576
2577         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2578         __io_req_complete_post(req, res, cflags);
2579         io_commit_cqring(ctx);
2580         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2581         io_cqring_ev_posted(ctx);
2582 }
2583
2584 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
2585                                          u32 cflags)
2586 {
2587         req->cqe.res = res;
2588         req->cqe.flags = cflags;
2589         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
2590 }
2591
2592 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
2593                                      s32 res, u32 cflags)
2594 {
2595         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
2596                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2597         else
2598                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2599 }
2600
2601 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
2602 {
2603         if (res < 0)
2604                 req_set_fail(req);
2605         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
2606 }
2607
2608 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
2609 {
2610         req_set_fail(req);
2611         io_req_complete_post(req, res, io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
2616  * advance and keep them valid across allocations.
2617  */
2618 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
2619 {
2620         req->ctx = ctx;
2621         req->link = NULL;
2622         req->async_data = NULL;
2623         /* not necessary, but safer to zero */
2624         req->cqe.res = 0;
2625 }
2626
2627 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
2628                                         struct io_submit_state *state)
2629 {
2630         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2631         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
2632         ctx->locked_free_nr = 0;
2633         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2634 }
2635
2636 static inline bool io_req_cache_empty(struct io_ring_ctx *ctx)
2637 {
2638         return !ctx->submit_state.free_list.next;
2639 }
2640
2641 /*
2642  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
2643  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
2644  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
2645  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
2646  */
2647 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2648         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2649 {
2650         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
2651         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
2652         int ret, i;
2653
2654         /*
2655          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
2656          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
2657          * side cache.
2658          */
2659         if (data_race(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
2660                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, &ctx->submit_state);
2661                 if (!io_req_cache_empty(ctx))
2662                         return true;
2663         }
2664
2665         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
2666
2667         /*
2668          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
2669          * retry single alloc to be on the safe side.
2670          */
2671         if (unlikely(ret <= 0)) {
2672                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
2673                 if (!reqs[0])
2674                         return false;
2675                 ret = 1;
2676         }
2677
2678         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
2679         for (i = 0; i < ret; i++) {
2680                 struct io_kiocb *req = reqs[i];
2681
2682                 io_preinit_req(req, ctx);
2683                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
2684         }
2685         return true;
2686 }
2687
2688 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2689 {
2690         if (unlikely(io_req_cache_empty(ctx)))
2691                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
2692         return true;
2693 }
2694
2695 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2696 {
2697         struct io_wq_work_node *node;
2698
2699         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
2700         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2701 }
2702
2703 static inline void io_put_file(struct file *file)
2704 {
2705         if (file)
2706                 fput(file);
2707 }
2708
2709 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2710 {
2711         unsigned int flags = req->flags;
2712
2713         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
2714                 io_clean_op(req);
2715         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2716                 io_put_file(req->file);
2717 }
2718
2719 static __cold void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2720 {
2721         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2722
2723         io_req_put_rsrc(req);
2724         io_dismantle_req(req);
2725         io_put_task(req->task, 1);
2726
2727         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2728         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2729         ctx->locked_free_nr++;
2730         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2731 }
2732
2733 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2734 {
2735         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2736
2737         req->link = nxt->link;
2738         nxt->link = NULL;
2739 }
2740
2741 static struct io_kiocb *io_disarm_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2742         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2743         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2744 {
2745         struct io_kiocb *link = req->link;
2746
2747         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2748                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2749
2750                 io_remove_next_linked(req);
2751                 link->timeout.head = NULL;
2752                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2753                         list_del(&link->timeout.list);
2754                         return link;
2755                 }
2756         }
2757         return NULL;
2758 }
2759
2760 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2761         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2762 {
2763         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2764         bool ignore_cqes = req->flags & REQ_F_SKIP_LINK_CQES;
2765
2766         req->link = NULL;
2767         while (link) {
2768                 long res = -ECANCELED;
2769
2770                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2771                         res = link->cqe.res;
2772
2773                 nxt = link->link;
2774                 link->link = NULL;
2775
2776                 trace_io_uring_fail_link(req->ctx, req, req->cqe.user_data,
2777                                         req->opcode, link);
2778
2779                 if (ignore_cqes)
2780                         link->flags |= REQ_F_CQE_SKIP;
2781                 else
2782                         link->flags &= ~REQ_F_CQE_SKIP;
2783                 __io_req_complete_post(link, res, 0);
2784                 link = nxt;
2785         }
2786 }
2787
2788 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2789         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2790 {
2791         struct io_kiocb *link = NULL;
2792         bool posted = false;
2793
2794         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2795                 link = req->link;
2796                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2797                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2798                         io_remove_next_linked(req);
2799                         io_req_tw_post_queue(link, -ECANCELED, 0);
2800                         posted = true;
2801                 }
2802         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2803                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2804
2805                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2806                 link = io_disarm_linked_timeout(req);
2807                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2808                 if (link) {
2809                         posted = true;
2810                         io_req_tw_post_queue(link, -ECANCELED, 0);
2811                 }
2812         }
2813         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2814                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2815                 posted |= (req->link != NULL);
2816                 io_fail_links(req);
2817         }
2818         return posted;
2819 }
2820
2821 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
2822 {
2823         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2824         bool posted;
2825
2826         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2827         posted = io_disarm_next(req);
2828         io_commit_cqring(ctx);
2829         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2830         if (posted)
2831                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2832 }
2833
2834 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2835 {
2836         struct io_kiocb *nxt;
2837
2838         /*
2839          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2840          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2841          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2842          * of the chain.
2843          */
2844         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
2845                 __io_req_find_next_prep(req);
2846         nxt = req->link;
2847         req->link = NULL;
2848         return nxt;
2849 }
2850
2851 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2852 {
2853         if (!ctx)
2854                 return;
2855         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
2856                 atomic_andnot(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
2857         if (*locked) {
2858                 io_submit_flush_completions(ctx);
2859                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2860                 *locked = false;
2861         }
2862         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2863 }
2864
2865 static inline void ctx_commit_and_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
2866 {
2867         io_commit_cqring(ctx);
2868         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2869         io_cqring_ev_posted(ctx);
2870 }
2871
2872 static void handle_prev_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
2873                                 struct io_ring_ctx **ctx, bool *uring_locked)
2874 {
2875         if (*ctx && !*uring_locked)
2876                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
2877
2878         do {
2879                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2880                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2881                                                     io_task_work.node);
2882
2883                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
2884
2885                 if (req->ctx != *ctx) {
2886                         if (unlikely(!*uring_locked && *ctx))
2887                                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
2888
2889                         ctx_flush_and_put(*ctx, uring_locked);
2890                         *ctx = req->ctx;
2891                         /* if not contended, grab and improve batching */
2892                         *uring_locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
2893                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
2894                         if (unlikely(!*uring_locked))
2895                                 spin_lock(&(*ctx)->completion_lock);
2896                 }
2897                 if (likely(*uring_locked))
2898                         req->io_task_work.func(req, uring_locked);
2899                 else
2900                         __io_req_complete_post(req, req->cqe.res,
2901                                                 io_put_kbuf_comp(req));
2902                 node = next;
2903         } while (node);
2904
2905         if (unlikely(!*uring_locked))
2906                 ctx_commit_and_unlock(*ctx);
2907 }
2908
2909 static void handle_tw_list(struct io_wq_work_node *node,
2910                            struct io_ring_ctx **ctx, bool *locked)
2911 {
2912         do {
2913                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
2914                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2915                                                     io_task_work.node);
2916
2917                 prefetch(container_of(next, struct io_kiocb, io_task_work.node));
2918
2919                 if (req->ctx != *ctx) {
2920                         ctx_flush_and_put(*ctx, locked);
2921                         *ctx = req->ctx;
2922                         /* if not contended, grab and improve batching */
2923                         *locked = mutex_trylock(&(*ctx)->uring_lock);
2924                         percpu_ref_get(&(*ctx)->refs);
2925                 }
2926                 req->io_task_work.func(req, locked);
2927                 node = next;
2928         } while (node);
2929 }
2930
2931 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2932 {
2933         bool uring_locked = false;
2934         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2935         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2936                                                   task_work);
2937
2938         while (1) {
2939                 struct io_wq_work_node *node1, *node2;
2940
2941                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2942                 node1 = tctx->prio_task_list.first;
2943                 node2 = tctx->task_list.first;
2944                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2945                 INIT_WQ_LIST(&tctx->prio_task_list);
2946                 if (!node2 && !node1)
2947                         tctx->task_running = false;
2948                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2949                 if (!node2 && !node1)
2950                         break;
2951
2952                 if (node1)
2953                         handle_prev_tw_list(node1, &ctx, &uring_locked);
2954                 if (node2)
2955                         handle_tw_list(node2, &ctx, &uring_locked);
2956                 cond_resched();
2957
2958                 if (data_race(!tctx->task_list.first) &&
2959                     data_race(!tctx->prio_task_list.first) && uring_locked)
2960                         io_submit_flush_completions(ctx);
2961         }
2962
2963         ctx_flush_and_put(ctx, &uring_locked);
2964
2965         /* relaxed read is enough as only the task itself sets ->in_idle */
2966         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
2967                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
2968 }
2969
2970 static void __io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req,
2971                                    struct io_uring_task *tctx,
2972                                    struct io_wq_work_list *list)
2973 {
2974         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2975         struct io_wq_work_node *node;
2976         unsigned long flags;
2977         bool running;
2978
2979         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2980         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, list);
2981         running = tctx->task_running;
2982         if (!running)
2983                 tctx->task_running = true;
2984         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2985
2986         /* task_work already pending, we're done */
2987         if (running)
2988                 return;
2989
2990         if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
2991                 atomic_or(IORING_SQ_TASKRUN, &ctx->rings->sq_flags);
2992
2993         if (likely(!task_work_add(req->task, &tctx->task_work, ctx->notify_method)))
2994                 return;
2995
2996         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2997         tctx->task_running = false;
2998         node = wq_list_merge(&tctx->prio_task_list, &tctx->task_list);
2999         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
3000
3001         while (node) {
3002                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
3003                 node = node->next;
3004                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
3005                               &req->ctx->fallback_llist))
3006                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
3007         }
3008 }
3009
3010 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
3011 {
3012         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
3013
3014         __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
3015 }
3016
3017 static void io_req_task_prio_work_add(struct io_kiocb *req)
3018 {
3019         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
3020
3021         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
3022                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->prio_task_list);
3023         else
3024                 __io_req_task_work_add(req, tctx, &tctx->task_list);
3025 }
3026
3027 static void io_req_tw_post(struct io_kiocb *req, bool *locked)
3028 {
3029         io_req_complete_post(req, req->cqe.res, req->cqe.flags);
3030 }
3031
3032 static void io_req_tw_post_queue(struct io_kiocb *req, s32 res, u32 cflags)
3033 {
3034         req->cqe.res = res;
3035         req->cqe.flags = cflags;
3036         req->io_task_work.func = io_req_tw_post;
3037         io_req_task_work_add(req);
3038 }
3039
3040 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
3041 {
3042         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
3043         io_tw_lock(req->ctx, locked);
3044         io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
3045 }
3046
3047 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
3048 {
3049         io_tw_lock(req->ctx, locked);
3050         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
3051         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
3052                 io_queue_sqe(req);
3053         else
3054                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
3055 }
3056
3057 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
3058 {
3059         req->cqe.res = ret;
3060         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
3061         io_req_task_work_add(req);
3062 }
3063
3064 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
3065 {
3066         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
3067         io_req_task_work_add(req);
3068 }
3069
3070 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
3071 {
3072         req->io_task_work.func = io_queue_iowq;
3073         io_req_task_work_add(req);
3074 }
3075
3076 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
3077 {
3078         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
3079
3080         if (nxt)
3081                 io_req_task_queue(nxt);
3082 }
3083
3084 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
3085                                 struct io_wq_work_node *node)
3086         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3087 {
3088         struct task_struct *task = NULL;
3089         int task_refs = 0;
3090
3091         do {
3092                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
3093                                                     comp_list);
3094
3095                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_SLOW_FLAGS)) {
3096                         if (req->flags & REQ_F_REFCOUNT) {
3097                                 node = req->comp_list.next;
3098                                 if (!req_ref_put_and_test(req))
3099                                         continue;
3100                         }
3101                         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
3102                                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
3103
3104                                 if (apoll->double_poll)
3105                                         kfree(apoll->double_poll);
3106                                 list_add(&apoll->poll.wait.entry,
3107                                                 &ctx->apoll_cache);
3108                                 req->flags &= ~REQ_F_POLLED;
3109                         }
3110                         if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
3111                                 io_queue_next(req);
3112                         if (unlikely(req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
3113                                 io_clean_op(req);
3114                 }
3115                 if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3116                         io_put_file(req->file);
3117
3118                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
3119
3120                 if (req->task != task) {
3121                         if (task)
3122                                 io_put_task(task, task_refs);
3123                         task = req->task;
3124                         task_refs = 0;
3125                 }
3126                 task_refs++;
3127                 node = req->comp_list.next;
3128                 io_req_add_to_cache(req, ctx);
3129         } while (node);
3130
3131         if (task)
3132                 io_put_task(task, task_refs);
3133 }
3134
3135 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
3136         __must_hold(&ctx->uring_lock)
3137 {
3138         struct io_wq_work_node *node, *prev;
3139         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
3140
3141         if (state->flush_cqes) {
3142                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
3143                 wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
3144                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
3145                                                     comp_list);
3146
3147                         if (!(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
3148                                 __io_fill_cqe_req(ctx, req);
3149                 }
3150
3151                 io_commit_cqring(ctx);
3152                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
3153                 io_cqring_ev_posted(ctx);
3154                 state->flush_cqes = false;
3155         }
3156
3157         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
3158         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
3159 }
3160
3161 /*
3162  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
3163  * was the last reference to this request.
3164  */
3165 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
3166 {
3167         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3168
3169         if (req_ref_put_and_test(req)) {
3170                 if (unlikely(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS))
3171                         nxt = io_req_find_next(req);
3172                 io_free_req(req);
3173         }
3174         return nxt;
3175 }
3176
3177 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
3178 {
3179         if (req_ref_put_and_test(req)) {
3180                 io_queue_next(req);
3181                 io_free_req(req);
3182         }
3183 }
3184
3185 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
3186 {
3187         /* See comment at the top of this file */
3188         smp_rmb();
3189         return __io_cqring_events(ctx);
3190 }
3191
3192 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
3193 {
3194         struct io_rings *rings = ctx->rings;
3195
3196         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
3197         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
3198 }
3199
3200 static inline bool io_run_task_work(void)
3201 {
3202         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || task_work_pending(current)) {
3203                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3204                 clear_notify_signal();
3205                 if (task_work_pending(current))
3206                         task_work_run();
3207                 return true;
3208         }
3209
3210         return false;
3211 }
3212
3213 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin)
3214 {
3215         struct io_wq_work_node *pos, *start, *prev;
3216         unsigned int poll_flags = BLK_POLL_NOSLEEP;
3217         DEFINE_IO_COMP_BATCH(iob);
3218         int nr_events = 0;
3219
3220         /*
3221          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
3222          * off our complete list.
3223          */
3224         if (ctx->poll_multi_queue || force_nonspin)
3225                 poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
3226
3227         wq_list_for_each(pos, start, &ctx->iopoll_list) {
3228                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
3229                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3230                 int ret;
3231
3232                 /*
3233                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
3234                  * If we find a request that requires polling, break out
3235                  * and complete those lists first, if we have entries there.
3236                  */
3237                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
3238                         break;
3239
3240                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, &iob, poll_flags);
3241                 if (unlikely(ret < 0))
3242                         return ret;
3243                 else if (ret)
3244                         poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
3245
3246                 /* iopoll may have completed current req */
3247                 if (!rq_list_empty(iob.req_list) ||
3248                     READ_ONCE(req->iopoll_completed))
3249                         break;
3250         }
3251
3252         if (!rq_list_empty(iob.req_list))
3253                 iob.complete(&iob);
3254         else if (!pos)
3255                 return 0;
3256
3257         prev = start;
3258         wq_list_for_each_resume(pos, prev) {
3259                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
3260
3261                 /* order with io_complete_rw_iopoll(), e.g. ->result updates */
3262                 if (!smp_load_acquire(&req->iopoll_completed))
3263                         break;
3264                 nr_events++;
3265                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
3266                         continue;
3267
3268                 req->cqe.flags = io_put_kbuf(req, 0);
3269                 __io_fill_cqe_req(req->ctx, req);
3270         }
3271
3272         if (unlikely(!nr_events))
3273                 return 0;
3274
3275         io_commit_cqring(ctx);
3276         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
3277         pos = start ? start->next : ctx->iopoll_list.first;
3278         wq_list_cut(&ctx->iopoll_list, prev, start);
3279         io_free_batch_list(ctx, pos);
3280         return nr_events;
3281 }
3282
3283 /*
3284  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
3285  * find and complete them.
3286  */
3287 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
3288 {
3289         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3290                 return;
3291
3292         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3293         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3294                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
3295                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
3296                         break;
3297                 /*
3298                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
3299                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
3300                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
3301                  */
3302                 if (need_resched()) {
3303                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3304                         cond_resched();
3305                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3306                 }
3307         }
3308         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3309 }
3310
3311 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
3312 {
3313         unsigned int nr_events = 0;
3314         int ret = 0;
3315         unsigned long check_cq;
3316
3317         /*
3318          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
3319          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
3320          * already triggered a CQE (eg in error).
3321          */
3322         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
3323         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
3324                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
3325         if (io_cqring_events(ctx))
3326                 return 0;
3327
3328         /*
3329          * Similarly do not spin if we have not informed the user of any
3330          * dropped CQE.
3331          */
3332         if (unlikely(check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)))
3333                 return -EBADR;
3334
3335         do {
3336                 /*
3337                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
3338                  * application entering polling for a command before it gets
3339                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
3340                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
3341                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
3342                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
3343                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
3344                  * very same mutex.
3345                  */
3346                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3347                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
3348
3349                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3350                         io_run_task_work();
3351                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3352
3353                         /* some requests don't go through iopoll_list */
3354                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
3355                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
3356                                 break;
3357                 }
3358                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
3359                 if (ret < 0)
3360                         break;
3361                 nr_events += ret;
3362                 ret = 0;
3363         } while (nr_events < min && !need_resched());
3364
3365         return ret;
3366 }
3367
3368 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
3369 {
3370         /*
3371          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
3372          * thread.
3373          */
3374         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3375                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
3376
3377                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
3378                 sb_end_write(sb);
3379         }
3380 }
3381
3382 #ifdef CONFIG_BLOCK
3383 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
3384 {
3385         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3386
3387         if (!req_has_async_data(req))
3388                 return !io_req_prep_async(req);
3389         iov_iter_restore(&rw->s.iter, &rw->s.iter_state);
3390         return true;
3391 }
3392
3393 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
3394 {
3395         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
3396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3397
3398         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
3399                 return false;
3400         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
3401             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
3402                 return false;
3403         /*
3404          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
3405          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
3406          * -EAGAIN.
3407          */
3408         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
3409                 return false;
3410         /*
3411          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
3412          * not in the original thread group (or in task context).
3413          */
3414         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
3415                 return false;
3416         return true;
3417 }
3418 #else
3419 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
3420 {
3421         return false;
3422 }
3423 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
3424 {
3425         return false;
3426 }
3427 #endif
3428
3429 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
3430 {
3431         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE) {
3432                 kiocb_end_write(req);
3433                 fsnotify_modify(req->file);
3434         } else {
3435                 fsnotify_access(req->file);
3436         }
3437         if (unlikely(res != req->cqe.res)) {
3438                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
3439                     io_rw_should_reissue(req)) {
3440                         req->flags |= REQ_F_REISSUE | REQ_F_PARTIAL_IO;
3441                         return true;
3442                 }
3443                 req_set_fail(req);
3444                 req->cqe.res = res;
3445         }
3446         return false;
3447 }
3448
3449 static inline void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
3450 {
3451         int res = req->cqe.res;
3452
3453         if (*locked) {
3454                 io_req_complete_state(req, res, io_put_kbuf(req, 0));
3455                 io_req_add_compl_list(req);
3456         } else {
3457                 io_req_complete_post(req, res,
3458                                         io_put_kbuf(req, IO_URING_F_UNLOCKED));
3459         }
3460 }
3461
3462 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res,
3463                              unsigned int issue_flags)
3464 {
3465         if (__io_complete_rw_common(req, res))
3466                 return;
3467         __io_req_complete(req, issue_flags, req->cqe.res,
3468                                 io_put_kbuf(req, issue_flags));
3469 }
3470
3471 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
3472 {
3473         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
3474
3475         if (__io_complete_rw_common(req, res))
3476                 return;
3477         req->cqe.res = res;
3478         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
3479         io_req_task_prio_work_add(req);
3480 }
3481
3482 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res)
3483 {
3484         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
3485
3486         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
3487                 kiocb_end_write(req);
3488         if (unlikely(res != req->cqe.res)) {
3489                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
3490                         req->flags |= REQ_F_REISSUE | REQ_F_PARTIAL_IO;
3491                         return;
3492                 }
3493                 req->cqe.res = res;
3494         }
3495
3496         /* order with io_iopoll_complete() checking ->iopoll_completed */
3497         smp_store_release(&req->iopoll_completed, 1);
3498 }
3499
3500 /*
3501  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
3502  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
3503  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
3504  * accessing the kiocb cookie.
3505  */
3506 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3507 {
3508         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3509         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
3510
3511         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
3512         if (unlikely(needs_lock))
3513                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3514
3515         /*
3516          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
3517          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
3518          * different devices.
3519          */
3520         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
3521                 ctx->poll_multi_queue = false;
3522         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
3523                 struct io_kiocb *list_req;
3524
3525                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
3526                                         comp_list);
3527                 if (list_req->file != req->file)
3528                         ctx->poll_multi_queue = true;
3529         }
3530
3531         /*
3532          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
3533          * it to the front so we find it first.
3534          */
3535         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
3536                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
3537         else
3538                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
3539
3540         if (unlikely(needs_lock)) {
3541                 /*
3542                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
3543                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
3544                  * current task context is sq thread, we don't need to check
3545                  * whether should wake up sq thread.
3546                  */
3547                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
3548                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
3549                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
3550
3551                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3552         }
3553 }
3554
3555 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
3556 {
3557         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
3558 }
3559
3560 /*
3561  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
3562  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
3563  * inline.
3564  */
3565 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
3566 {
3567         if (S_ISBLK(mode)) {
3568                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
3569                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
3570                         return true;
3571                 return false;
3572         }
3573         if (S_ISSOCK(mode))
3574                 return true;
3575         if (S_ISREG(mode)) {
3576                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
3577                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
3578                     file->f_op != &io_uring_fops)
3579                         return true;
3580                 return false;
3581         }
3582
3583         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
3584         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
3585                 return true;
3586         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
3587 }
3588
3589 /*
3590  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
3591  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
3592  * inline.
3593  */
3594 static unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
3595 {
3596         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
3597         unsigned int res = 0;
3598
3599         if (S_ISREG(mode))
3600                 res |= FFS_ISREG;
3601         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
3602                 res |= FFS_NOWAIT;
3603         if (io_file_need_scm(file))
3604                 res |= FFS_SCM;
3605         return res;
3606 }
3607
3608 static inline bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req)
3609 {
3610         return req->flags & REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
3611 }
3612
3613 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3614 {
3615         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3616         unsigned ioprio;
3617         int ret;
3618
3619         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
3620         /* used for fixed read/write too - just read unconditionally */
3621         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
3622
3623         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
3624             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3625                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3626                 u16 index;
3627
3628                 if (unlikely(req->buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3629                         return -EFAULT;
3630                 index = array_index_nospec(req->buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3631                 req->imu = ctx->user_bufs[index];
3632                 io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
3633         }
3634
3635         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
3636         if (ioprio) {
3637                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
3638                 if (ret)
3639                         return ret;
3640
3641                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
3642         } else {
3643                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
3644         }
3645
3646         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3647         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
3648         req->rw.flags = READ_ONCE(sqe->rw_flags);
3649         return 0;
3650 }
3651
3652 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
3653 {
3654         switch (ret) {
3655         case -EIOCBQUEUED:
3656                 break;
3657         case -ERESTARTSYS:
3658         case -ERESTARTNOINTR:
3659         case -ERESTARTNOHAND:
3660         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
3661                 /*
3662                  * We can't just restart the syscall, since previously
3663                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
3664                  * IO with EINTR.
3665                  */
3666                 ret = -EINTR;
3667                 fallthrough;
3668         default:
3669                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret);
3670         }
3671 }
3672
3673 static inline loff_t *io_kiocb_update_pos(struct io_kiocb *req)
3674 {
3675         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3676
3677         if (kiocb->ki_pos != -1)
3678                 return &kiocb->ki_pos;
3679
3680         if (!(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
3681                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
3682                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
3683                 return &kiocb->ki_pos;
3684         }
3685
3686         kiocb->ki_pos = 0;
3687         return NULL;
3688 }
3689
3690 static void kiocb_done(struct io_kiocb *req, ssize_t ret,
3691                        unsigned int issue_flags)
3692 {
3693         struct io_async_rw *io = req->async_data;
3694
3695         /* add previously done IO, if any */
3696         if (req_has_async_data(req) && io->bytes_done > 0) {
3697                 if (ret < 0)
3698                         ret = io->bytes_done;
3699                 else
3700                         ret += io->bytes_done;
3701         }
3702
3703         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
3704                 req->file->f_pos = req->rw.kiocb.ki_pos;
3705         if (ret >= 0 && (req->rw.kiocb.ki_complete == io_complete_rw))
3706                 __io_complete_rw(req, ret, issue_flags);
3707         else
3708                 io_rw_done(&req->rw.kiocb, ret);
3709
3710         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3711                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3712                 if (io_resubmit_prep(req))
3713                         io_req_task_queue_reissue(req);
3714                 else
3715                         io_req_task_queue_fail(req, ret);
3716         }
3717 }
3718
3719 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3720                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3721 {
3722         size_t len = req->rw.len;
3723         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3724         size_t offset;
3725
3726         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3727                 return -EFAULT;
3728         /* not inside the mapped region */
3729         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3730                 return -EFAULT;
3731
3732         /*
3733          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3734          * and advance us to the beginning.
3735          */
3736         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3737         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3738
3739         if (offset) {
3740                 /*
3741                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3742                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3743                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3744                  * we know that:
3745                  *
3746                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3747                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3748                  *    first and last bvec
3749                  *
3750                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3751                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3752                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3753                  * since we can just skip the first segment, which may not
3754                  * be PAGE_SIZE aligned.
3755                  */
3756                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3757
3758                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3759                         iov_iter_advance(iter, offset);
3760                 } else {
3761                         unsigned long seg_skip;
3762
3763                         /* skip first vec */
3764                         offset -= bvec->bv_len;
3765                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3766
3767                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3768                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3769                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3770                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3771                 }
3772         }
3773
3774         return 0;
3775 }
3776
3777 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3778                            unsigned int issue_flags)
3779 {
3780         if (WARN_ON_ONCE(!req->imu))
3781                 return -EFAULT;
3782         return __io_import_fixed(req, rw, iter, req->imu);
3783 }
3784
3785 static int io_buffer_add_list(struct io_ring_ctx *ctx,
3786                               struct io_buffer_list *bl, unsigned int bgid)
3787 {
3788         bl->bgid = bgid;
3789         if (bgid < BGID_ARRAY)
3790                 return 0;
3791
3792         return xa_err(xa_store(&ctx->io_bl_xa, bgid, bl, GFP_KERNEL));
3793 }
3794
3795 static void __user *io_provided_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3796                                               struct io_buffer_list *bl)
3797 {
3798         if (!list_empty(&bl->buf_list)) {
3799                 struct io_buffer *kbuf;
3800
3801                 kbuf = list_first_entry(&bl->buf_list, struct io_buffer, list);
3802                 list_del(&kbuf->list);
3803                 if (*len > kbuf->len)
3804                         *len = kbuf->len;
3805                 req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3806                 req->kbuf = kbuf;
3807                 req->buf_index = kbuf->bid;
3808                 return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3809         }
3810         return NULL;
3811 }
3812
3813 static void __user *io_ring_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3814                                           struct io_buffer_list *bl,
3815                                           unsigned int issue_flags)
3816 {
3817         struct io_uring_buf_ring *br = bl->buf_ring;
3818         struct io_uring_buf *buf;
3819         __u16 head = bl->head;
3820
3821         if (unlikely(smp_load_acquire(&br->tail) == head))
3822                 return NULL;
3823
3824         head &= bl->mask;
3825         if (head < IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE) {
3826                 buf = &br->bufs[head];
3827         } else {
3828                 int off = head & (IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE - 1);
3829                 int index = head / IO_BUFFER_LIST_BUF_PER_PAGE;
3830                 buf = page_address(bl->buf_pages[index]);
3831                 buf += off;
3832         }
3833         if (*len > buf->len)
3834                 *len = buf->len;
3835         req->flags |= REQ_F_BUFFER_RING;
3836         req->buf_list = bl;
3837         req->buf_index = buf->bid;
3838
3839         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED || !file_can_poll(req->file)) {
3840                 /*
3841                  * If we came in unlocked, we have no choice but to consume the
3842                  * buffer here. This does mean it'll be pinned until the IO
3843                  * completes. But coming in unlocked means we're in io-wq
3844                  * context, hence there should be no further retry. For the
3845                  * locked case, the caller must ensure to call the commit when
3846                  * the transfer completes (or if we get -EAGAIN and must poll
3847                  * or retry).
3848                  */
3849                 req->buf_list = NULL;
3850                 bl->head++;
3851         }
3852         return u64_to_user_ptr(buf->addr);
3853 }
3854
3855 static void __user *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3856                                      unsigned int issue_flags)
3857 {
3858         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3859         struct io_buffer_list *bl;
3860         void __user *ret = NULL;
3861
3862         io_ring_submit_lock(req->ctx, issue_flags);
3863
3864         bl = io_buffer_get_list(ctx, req->buf_index);
3865         if (likely(bl)) {
3866                 if (bl->buf_nr_pages)
3867                         ret = io_ring_buffer_select(req, len, bl, issue_flags);
3868                 else
3869                         ret = io_provided_buffer_select(req, len, bl);
3870         }
3871         io_ring_submit_unlock(req->ctx, issue_flags);
3872         return ret;
3873 }
3874
3875 #ifdef CONFIG_COMPAT
3876 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3877                                 unsigned int issue_flags)
3878 {
3879         struct compat_iovec __user *uiov;
3880         compat_ssize_t clen;
3881         void __user *buf;
3882         size_t len;
3883
3884         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3885         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3886                 return -EFAULT;
3887         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3888                 return -EFAULT;
3889         if (clen < 0)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         len = clen;
3893         buf = io_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3894         if (!buf)
3895                 return -ENOBUFS;
3896         req->rw.addr = (unsigned long) buf;
3897         iov[0].iov_base = buf;
3898         req->rw.len = iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3899         return 0;
3900 }
3901 #endif
3902
3903 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3904                                       unsigned int issue_flags)
3905 {
3906         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3907         void __user *buf;
3908         ssize_t len;
3909
3910         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3911                 return -EFAULT;
3912
3913         len = iov[0].iov_len;
3914         if (len < 0)
3915                 return -EINVAL;
3916         buf = io_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3917         if (!buf)
3918                 return -ENOBUFS;
3919         req->rw.addr = (unsigned long) buf;
3920         iov[0].iov_base = buf;
3921         req->rw.len = iov[0].iov_len = len;
3922         return 0;
3923 }
3924
3925 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3926                                     unsigned int issue_flags)
3927 {
3928         if (req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING)) {
3929                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3930                 iov[0].iov_len = req->rw.len;
3931                 return 0;
3932         }
3933         if (req->rw.len != 1)
3934                 return -EINVAL;
3935
3936 #ifdef CONFIG_COMPAT
3937         if (req->ctx->compat)
3938                 return io_compat_import(req, iov, issue_flags);
3939 #endif
3940
3941         return __io_iov_buffer_select(req, iov, issue_flags);
3942 }
3943
3944 static inline bool io_do_buffer_select(struct io_kiocb *req)
3945 {
3946         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3947                 return false;
3948         return !(req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED|REQ_F_BUFFER_RING));
3949 }
3950
3951 static struct iovec *__io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3952                                        struct io_rw_state *s,
3953                                        unsigned int issue_flags)
3954 {
3955         struct iov_iter *iter = &s->iter;
3956         u8 opcode = req->opcode;
3957         struct iovec *iovec;
3958         void __user *buf;
3959         size_t sqe_len;
3960         ssize_t ret;
3961
3962         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3963                 ret = io_import_fixed(req, rw, iter, issue_flags);
3964                 if (ret)
3965                         return ERR_PTR(ret);
3966                 return NULL;
3967         }
3968
3969         buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3970         sqe_len = req->rw.len;
3971
3972         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3973                 if (io_do_buffer_select(req)) {
3974                         buf = io_buffer_select(req, &sqe_len, issue_flags);
3975                         if (!buf)
3976                                 return ERR_PTR(-ENOBUFS);
3977                         req->rw.addr = (unsigned long) buf;
3978                         req->rw.len = sqe_len;
3979                 }
3980
3981                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, s->fast_iov, iter);
3982                 if (ret)
3983                         return ERR_PTR(ret);
3984                 return NULL;
3985         }
3986
3987         iovec = s->fast_iov;
3988         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3989                 ret = io_iov_buffer_select(req, iovec, issue_flags);
3990                 if (ret)
3991                         return ERR_PTR(ret);
3992                 iov_iter_init(iter, rw, iovec, 1, iovec->iov_len);
3993                 return NULL;
3994         }
3995
3996         ret = __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, &iovec, iter,
3997                               req->ctx->compat);
3998         if (unlikely(ret < 0))
3999                 return ERR_PTR(ret);
4000         return iovec;
4001 }
4002
4003 static inline int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
4004                                   struct iovec **iovec, struct io_rw_state *s,
4005                                   unsigned int issue_flags)
4006 {
4007         *iovec = __io_import_iovec(rw, req, s, issue_flags);
4008         if (unlikely(IS_ERR(*iovec)))
4009                 return PTR_ERR(*iovec);
4010
4011         iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
4012         return 0;
4013 }
4014
4015 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
4016 {
4017         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
4018 }
4019
4020 /*
4021  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
4022  * by looping over ->read() or ->write() manually.
4023  */
4024 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
4025 {
4026         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4027         struct file *file = req->file;
4028         ssize_t ret = 0;
4029         loff_t *ppos;
4030
4031         /*
4032          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
4033          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
4034          * the kiocb to be handled from an async context.
4035          */
4036         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
4037                 return -EOPNOTSUPP;
4038         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
4039             !(kiocb->ki_filp->f_flags & O_NONBLOCK))
4040                 return -EAGAIN;
4041
4042         ppos = io_kiocb_ppos(kiocb);
4043
4044         while (iov_iter_count(iter)) {
4045                 struct iovec iovec;
4046                 ssize_t nr;
4047
4048                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
4049                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
4050                 } else {
4051                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
4052                         iovec.iov_len = req->rw.len;
4053                 }
4054
4055                 if (rw == READ) {
4056                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
4057                                               iovec.iov_len, ppos);
4058                 } else {
4059                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
4060                                                iovec.iov_len, ppos);
4061                 }
4062
4063                 if (nr < 0) {
4064                         if (!ret)
4065                                 ret = nr;
4066                         break;
4067                 }
4068                 ret += nr;
4069                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
4070                         iov_iter_advance(iter, nr);
4071                 } else {
4072                         req->rw.addr += nr;
4073                         req->rw.len -= nr;
4074                         if (!req->rw.len)
4075                                 break;
4076                 }
4077                 if (nr != iovec.iov_len)
4078                         break;
4079         }
4080
4081         return ret;
4082 }
4083
4084 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
4085                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
4086 {
4087         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
4088
4089         memcpy(&rw->s.iter, iter, sizeof(*iter));
4090         rw->free_iovec = iovec;
4091         rw->bytes_done = 0;
4092         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
4093         if (iov_iter_is_bvec(iter))
4094                 return;
4095         if (!iovec) {
4096                 unsigned iov_off = 0;
4097
4098                 rw->s.iter.iov = rw->s.fast_iov;
4099                 if (iter->iov != fast_iov) {
4100                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
4101                         rw->s.iter.iov += iov_off;
4102                 }
4103                 if (rw->s.fast_iov != fast_iov)
4104                         memcpy(rw->s.fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
4105                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
4106         } else {
4107                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4108         }
4109 }
4110
4111 static inline bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
4112 {
4113         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
4114         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
4115         if (req->async_data) {
4116                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
4117                 return false;
4118         }
4119         return true;
4120 }
4121
4122 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
4123                              struct io_rw_state *s, bool force)
4124 {
4125         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
4126                 return 0;
4127         if (!req_has_async_data(req)) {
4128                 struct io_async_rw *iorw;
4129
4130                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4131                         kfree(iovec);
4132                         return -ENOMEM;
4133                 }
4134
4135                 io_req_map_rw(req, iovec, s->fast_iov, &s->iter);
4136                 iorw = req->async_data;
4137                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
4138                 iov_iter_save_state(&iorw->s.iter, &iorw->s.iter_state);
4139         }
4140         return 0;
4141 }
4142
4143 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
4144 {
4145         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
4146         struct iovec *iov;
4147         int ret;
4148
4149         /* submission path, ->uring_lock should already be taken */
4150         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->s, 0);
4151         if (unlikely(ret < 0))
4152                 return ret;
4153
4154         iorw->bytes_done = 0;
4155         iorw->free_iovec = iov;
4156         if (iov)
4157                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4158         return 0;
4159 }
4160
4161 static int io_readv_prep_async(struct io_kiocb *req)
4162 {
4163         return io_rw_prep_async(req, READ);
4164 }
4165
4166 static int io_writev_prep_async(struct io_kiocb *req)
4167 {
4168         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
4169 }
4170
4171 /*
4172  * This is our waitqueue callback handler, registered through __folio_lock_async()
4173  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
4174  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
4175  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
4176  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
4177  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
4178  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
4179  * slow path.
4180  */
4181 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4182                              int sync, void *arg)
4183 {
4184         struct wait_page_queue *wpq;
4185         struct io_kiocb *req = wait->private;
4186         struct wait_page_key *key = arg;
4187
4188         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
4189
4190         if (!wake_page_match(wpq, key))
4191                 return 0;
4192
4193         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
4194         list_del_init(&wait->entry);
4195         io_req_task_queue(req);
4196         return 1;
4197 }
4198
4199 /*
4200  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
4201  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
4202  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
4203  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
4204  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
4205  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
4206  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
4207  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
4208  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
4209  * async worker threads for a blocking retry.
4210  */
4211 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
4212 {
4213         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
4214         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
4215         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4216
4217         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
4218         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
4219                 return false;
4220
4221         /* Only for buffered IO */
4222         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
4223                 return false;
4224
4225         /*
4226          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
4227          * support callback based unlocks
4228          */
4229         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
4230                 return false;
4231
4232         wait->wait.func = io_async_buf_func;
4233         wait->wait.private = req;
4234         wait->wait.flags = 0;
4235         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
4236         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
4237         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
4238         kiocb->ki_waitq = wait;
4239         return true;
4240 }
4241
4242 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
4243 {
4244         if (likely(req->file->f_op->read_iter))
4245                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
4246         else if (req->file->f_op->read)
4247                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
4248         else
4249                 return -EINVAL;
4250 }
4251
4252 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
4253 {
4254         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
4255                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
4256 }
4257
4258 static int io_rw_init_file(struct io_kiocb *req, fmode_t mode)
4259 {
4260         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4261         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4262         struct file *file = req->file;
4263         int ret;
4264
4265         if (unlikely(!file || !(file->f_mode & mode)))
4266                 return -EBADF;
4267
4268         if (!io_req_ffs_set(req))
4269                 req->flags |= io_file_get_flags(file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
4270
4271         kiocb->ki_flags = iocb_flags(file);
4272         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, req->rw.flags);
4273         if (unlikely(ret))
4274                 return ret;
4275
4276         /*
4277          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
4278          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
4279          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
4280          */
4281         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
4282             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req)))
4283                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4284
4285         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4286                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || !file->f_op->iopoll)
4287                         return -EOPNOTSUPP;
4288
4289                 kiocb->private = NULL;
4290                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
4291                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
4292                 req->iopoll_completed = 0;
4293         } else {
4294                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
4295                         return -EINVAL;
4296                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
4297         }
4298
4299         return 0;
4300 }
4301
4302 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4303 {
4304         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
4305         struct iovec *iovec;
4306         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4307         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4308         struct io_async_rw *rw;
4309         ssize_t ret, ret2;
4310         loff_t *ppos;
4311
4312         if (!req_has_async_data(req)) {
4313                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
4314                 if (unlikely(ret < 0))
4315                         return ret;
4316         } else {
4317                 /*
4318                  * Safe and required to re-import if we're using provided
4319                  * buffers, as we dropped the selected one before retry.
4320                  */
4321                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4322                         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
4323                         if (unlikely(ret < 0))
4324                                 return ret;
4325                 }
4326
4327                 rw = req->async_data;
4328                 s = &rw->s;
4329                 /*
4330                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
4331                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
4332                  * need to make this conditional.
4333                  */
4334                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4335                 iovec = NULL;
4336         }
4337         ret = io_rw_init_file(req, FMODE_READ);
4338         if (unlikely(ret)) {
4339                 kfree(iovec);
4340                 return ret;
4341         }
4342         req->cqe.res = iov_iter_count(&s->iter);
4343
4344         if (force_nonblock) {
4345                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
4346                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req))) {
4347                         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
4348                         return ret ?: -EAGAIN;
4349                 }
4350                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
4351         } else {
4352                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
4353                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
4354         }
4355
4356         ppos = io_kiocb_update_pos(req);
4357
4358         ret = rw_verify_area(READ, req->file, ppos, req->cqe.res);
4359         if (unlikely(ret)) {
4360                 kfree(iovec);
4361                 return ret;
4362         }
4363
4364         ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
4365
4366         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
4367                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
4368                 /* if we can poll, just do that */
4369                 if (req->opcode == IORING_OP_READ && file_can_poll(req->file))
4370                         return -EAGAIN;
4371                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
4372                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4373                         goto done;
4374                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
4375                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
4376                         goto done;
4377                 ret = 0;
4378         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
4379                 goto out_free;
4380         } else if (ret == req->cqe.res || ret <= 0 || !force_nonblock ||
4381                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
4382                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
4383                 goto done;
4384         }
4385
4386         /*
4387          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
4388          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
4389          * manually if we need to.
4390          */
4391         iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4392
4393         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
4394         if (ret2)
4395                 return ret2;
4396
4397         iovec = NULL;
4398         rw = req->async_data;
4399         s = &rw->s;
4400         /*
4401          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
4402          * We've restored and mapped the iter to match.
4403          */
4404
4405         do {
4406                 /*
4407                  * We end up here because of a partial read, either from
4408                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
4409                  * that were consumed.
4410                  */
4411                 iov_iter_advance(&s->iter, ret);
4412                 if (!iov_iter_count(&s->iter))
4413                         break;
4414                 rw->bytes_done += ret;
4415                 iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
4416
4417                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
4418                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
4419                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
4420                         return -EAGAIN;
4421                 }
4422
4423                 /*
4424                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
4425                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
4426                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
4427                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
4428                  */
4429                 ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
4430                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
4431                         return 0;
4432                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
4433                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
4434                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4435         } while (ret > 0);
4436 done:
4437         kiocb_done(req, ret, issue_flags);
4438 out_free:
4439         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
4440         if (iovec)
4441                 kfree(iovec);
4442         return 0;
4443 }
4444
4445 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4446 {
4447         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
4448         struct iovec *iovec;
4449         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
4450         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4451         ssize_t ret, ret2;
4452         loff_t *ppos;
4453
4454         if (!req_has_async_data(req)) {
4455                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, s, issue_flags);
4456                 if (unlikely(ret < 0))
4457                         return ret;
4458         } else {
4459                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
4460
4461                 s = &rw->s;
4462                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4463                 iovec = NULL;
4464         }
4465         ret = io_rw_init_file(req, FMODE_WRITE);
4466         if (unlikely(ret)) {
4467                 kfree(iovec);
4468                 return ret;
4469         }
4470         req->cqe.res = iov_iter_count(&s->iter);
4471
4472         if (force_nonblock) {
4473                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
4474                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req)))
4475                         goto copy_iov;
4476
4477                 /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
4478                 if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
4479                     (req->flags & REQ_F_ISREG))
4480                         goto copy_iov;
4481
4482                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
4483         } else {
4484                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
4485                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
4486         }
4487
4488         ppos = io_kiocb_update_pos(req);
4489
4490         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, ppos, req->cqe.res);
4491         if (unlikely(ret))
4492                 goto out_free;
4493
4494         /*
4495          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
4496          * which will be released by another thread in
4497          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
4498          * released so that it doesn't complain about the held lock when
4499          * we return to userspace.
4500          */
4501         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
4502                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
4503                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
4504                                         SB_FREEZE_WRITE);
4505         }
4506         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
4507
4508         if (likely(req->file->f_op->write_iter))
4509                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &s->iter);
4510         else if (req->file->f_op->write)
4511                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, &s->iter);
4512         else
4513                 ret2 = -EINVAL;
4514
4515         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
4516                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
4517                 ret2 = -EAGAIN;
4518         }
4519
4520         /*
4521          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
4522          * retry them without IOCB_NOWAIT.
4523          */
4524         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
4525                 ret2 = -EAGAIN;
4526         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
4527         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
4528                 goto done;
4529         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
4530                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
4531                 if (ret2 == -EAGAIN && (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4532                         goto copy_iov;
4533 done:
4534                 kiocb_done(req, ret2, issue_flags);
4535         } else {
4536 copy_iov:
4537                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
4538                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, false);
4539                 return ret ?: -EAGAIN;
4540         }
4541 out_free:
4542         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
4543         if (iovec)
4544                 kfree(iovec);
4545         return ret;
4546 }
4547
4548 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
4549                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4550 {
4551         struct io_rename *ren = &req->rename;
4552         const char __user *oldf, *newf;
4553
4554         if (sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4555                 return -EINVAL;
4556         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4557                 return -EBADF;
4558
4559         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4560         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4561         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4562         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
4563         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
4564
4565         ren->oldpath = getname(oldf);
4566         if (IS_ERR(ren->oldpath))
4567                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
4568
4569         ren->newpath = getname(newf);
4570         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
4571                 putname(ren->oldpath);
4572                 return PTR_ERR(ren->newpath);
4573         }
4574
4575         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4576         return 0;
4577 }
4578
4579 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4580 {
4581         struct io_rename *ren = &req->rename;
4582         int ret;
4583
4584         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4585                 return -EAGAIN;
4586
4587         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
4588                                 ren->newpath, ren->flags);
4589
4590         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4591         io_req_complete(req, ret);
4592         return 0;
4593 }
4594
4595 static inline void __io_xattr_finish(struct io_kiocb *req)
4596 {
4597         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4598
4599         if (ix->filename)
4600                 putname(ix->filename);
4601
4602         kfree(ix->ctx.kname);
4603         kvfree(ix->ctx.kvalue);
4604 }
4605
4606 static void io_xattr_finish(struct io_kiocb *req, int ret)
4607 {
4608         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4609
4610         __io_xattr_finish(req);
4611         io_req_complete(req, ret);
4612 }
4613
4614 static int __io_getxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4615                               const struct io_uring_sqe *sqe)
4616 {
4617         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4618         const char __user *name;
4619         int ret;
4620
4621         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4622                 return -EBADF;
4623
4624         ix->filename = NULL;
4625         ix->ctx.kvalue = NULL;
4626         name = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4627         ix->ctx.cvalue = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4628         ix->ctx.size = READ_ONCE(sqe->len);
4629         ix->ctx.flags = READ_ONCE(sqe->xattr_flags);
4630
4631         if (ix->ctx.flags)
4632                 return -EINVAL;
4633
4634         ix->ctx.kname = kmalloc(sizeof(*ix->ctx.kname), GFP_KERNEL);
4635         if (!ix->ctx.kname)
4636                 return -ENOMEM;
4637
4638         ret = strncpy_from_user(ix->ctx.kname->name, name,
4639                                 sizeof(ix->ctx.kname->name));
4640         if (!ret || ret == sizeof(ix->ctx.kname->name))
4641                 ret = -ERANGE;
4642         if (ret < 0) {
4643                 kfree(ix->ctx.kname);
4644                 return ret;
4645         }
4646
4647         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4648         return 0;
4649 }
4650
4651 static int io_fgetxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4652                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4653 {
4654         return __io_getxattr_prep(req, sqe);
4655 }
4656
4657 static int io_getxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4658                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4659 {
4660         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4661         const char __user *path;
4662         int ret;
4663
4664         ret = __io_getxattr_prep(req, sqe);
4665         if (ret)
4666                 return ret;
4667
4668         path = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr3));
4669
4670         ix->filename = getname_flags(path, LOOKUP_FOLLOW, NULL);
4671         if (IS_ERR(ix->filename)) {
4672                 ret = PTR_ERR(ix->filename);
4673                 ix->filename = NULL;
4674         }
4675
4676         return ret;
4677 }
4678
4679 static int io_fgetxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4680 {
4681         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4682         int ret;
4683
4684         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4685                 return -EAGAIN;
4686
4687         ret = do_getxattr(mnt_user_ns(req->file->f_path.mnt),
4688                         req->file->f_path.dentry,
4689                         &ix->ctx);
4690
4691         io_xattr_finish(req, ret);
4692         return 0;
4693 }
4694
4695 static int io_getxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4696 {
4697         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4698         unsigned int lookup_flags = LOOKUP_FOLLOW;
4699         struct path path;
4700         int ret;
4701
4702         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4703                 return -EAGAIN;
4704
4705 retry:
4706         ret = filename_lookup(AT_FDCWD, ix->filename, lookup_flags, &path, NULL);
4707         if (!ret) {
4708                 ret = do_getxattr(mnt_user_ns(path.mnt),
4709                                 path.dentry,
4710                                 &ix->ctx);
4711
4712                 path_put(&path);
4713                 if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
4714                         lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
4715                         goto retry;
4716                 }
4717         }
4718
4719         io_xattr_finish(req, ret);
4720         return 0;
4721 }
4722
4723 static int __io_setxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4724                         const struct io_uring_sqe *sqe)
4725 {
4726         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4727         const char __user *name;
4728         int ret;
4729
4730         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4731                 return -EBADF;
4732
4733         ix->filename = NULL;
4734         name = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4735         ix->ctx.cvalue = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4736         ix->ctx.kvalue = NULL;
4737         ix->ctx.size = READ_ONCE(sqe->len);
4738         ix->ctx.flags = READ_ONCE(sqe->xattr_flags);
4739
4740         ix->ctx.kname = kmalloc(sizeof(*ix->ctx.kname), GFP_KERNEL);
4741         if (!ix->ctx.kname)
4742                 return -ENOMEM;
4743
4744         ret = setxattr_copy(name, &ix->ctx);
4745         if (ret) {
4746                 kfree(ix->ctx.kname);
4747                 return ret;
4748         }
4749
4750         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4751         return 0;
4752 }
4753
4754 static int io_setxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4755                         const struct io_uring_sqe *sqe)
4756 {
4757         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4758         const char __user *path;
4759         int ret;
4760
4761         ret = __io_setxattr_prep(req, sqe);
4762         if (ret)
4763                 return ret;
4764
4765         path = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr3));
4766
4767         ix->filename = getname_flags(path, LOOKUP_FOLLOW, NULL);
4768         if (IS_ERR(ix->filename)) {
4769                 ret = PTR_ERR(ix->filename);
4770                 ix->filename = NULL;
4771         }
4772
4773         return ret;
4774 }
4775
4776 static int io_fsetxattr_prep(struct io_kiocb *req,
4777                         const struct io_uring_sqe *sqe)
4778 {
4779         return __io_setxattr_prep(req, sqe);
4780 }
4781
4782 static int __io_setxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags,
4783                         struct path *path)
4784 {
4785         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4786         int ret;
4787
4788         ret = mnt_want_write(path->mnt);
4789         if (!ret) {
4790                 ret = do_setxattr(mnt_user_ns(path->mnt), path->dentry, &ix->ctx);
4791                 mnt_drop_write(path->mnt);
4792         }
4793
4794         return ret;
4795 }
4796
4797 static int io_fsetxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4798 {
4799         int ret;
4800
4801         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4802                 return -EAGAIN;
4803
4804         ret = __io_setxattr(req, issue_flags, &req->file->f_path);
4805         io_xattr_finish(req, ret);
4806
4807         return 0;
4808 }
4809
4810 static int io_setxattr(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4811 {
4812         struct io_xattr *ix = &req->xattr;
4813         unsigned int lookup_flags = LOOKUP_FOLLOW;
4814         struct path path;
4815         int ret;
4816
4817         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4818                 return -EAGAIN;
4819
4820 retry:
4821         ret = filename_lookup(AT_FDCWD, ix->filename, lookup_flags, &path, NULL);
4822         if (!ret) {
4823                 ret = __io_setxattr(req, issue_flags, &path);
4824                 path_put(&path);
4825                 if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
4826                         lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
4827                         goto retry;
4828                 }
4829         }
4830
4831         io_xattr_finish(req, ret);
4832         return 0;
4833 }
4834
4835 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
4836                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4837 {
4838         struct io_unlink *un = &req->unlink;
4839         const char __user *fname;
4840
4841         if (sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4842                 return -EINVAL;
4843         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4844                 return -EBADF;
4845
4846         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4847
4848         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
4849         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
4850                 return -EINVAL;
4851
4852         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4853         un->filename = getname(fname);
4854         if (IS_ERR(un->filename))
4855                 return PTR_ERR(un->filename);
4856
4857         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4858         return 0;
4859 }
4860
4861 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4862 {
4863         struct io_unlink *un = &req->unlink;
4864         int ret;
4865
4866         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4867                 return -EAGAIN;
4868
4869         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
4870                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
4871         else
4872                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
4873
4874         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4875         io_req_complete(req, ret);
4876         return 0;
4877 }
4878
4879 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
4880                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4881 {
4882         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
4883         const char __user *fname;
4884
4885         if (sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4886                 return -EINVAL;
4887         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4888                 return -EBADF;
4889
4890         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4891         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
4892
4893         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4894         mkd->filename = getname(fname);
4895         if (IS_ERR(mkd->filename))
4896                 return PTR_ERR(mkd->filename);
4897
4898         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4899         return 0;
4900 }
4901
4902 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4903 {
4904         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
4905         int ret;
4906
4907         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4908                 return -EAGAIN;
4909
4910         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
4911
4912         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4913         io_req_complete(req, ret);
4914         return 0;
4915 }
4916
4917 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
4918                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4919 {
4920         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
4921         const char __user *oldpath, *newpath;
4922
4923         if (sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4924                 return -EINVAL;
4925         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4926                 return -EBADF;
4927
4928         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4929         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4930         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4931
4932         sl->oldpath = getname(oldpath);
4933         if (IS_ERR(sl->oldpath))
4934                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
4935
4936         sl->newpath = getname(newpath);
4937         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
4938                 putname(sl->oldpath);
4939                 return PTR_ERR(sl->newpath);
4940         }
4941
4942         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4943         return 0;
4944 }
4945
4946 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4947 {
4948         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
4949         int ret;
4950
4951         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4952                 return -EAGAIN;
4953
4954         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
4955
4956         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4957         io_req_complete(req, ret);
4958         return 0;
4959 }
4960
4961 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
4962                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4963 {
4964         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
4965         const char __user *oldf, *newf;
4966
4967         if (sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4968                 return -EINVAL;
4969         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4970                 return -EBADF;
4971
4972         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4973         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
4974         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4975         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4976         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
4977
4978         lnk->oldpath = getname(oldf);
4979         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
4980                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
4981
4982         lnk->newpath = getname(newf);
4983         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
4984                 putname(lnk->oldpath);
4985                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
4986         }
4987
4988         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4989         return 0;
4990 }
4991
4992 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4993 {
4994         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
4995         int ret;
4996
4997         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4998                 return -EAGAIN;
4999
5000         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
5001                                 lnk->newpath, lnk->flags);
5002
5003         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5004         io_req_complete(req, ret);
5005         return 0;
5006 }
5007
5008 static void io_uring_cmd_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5009 {
5010         req->uring_cmd.task_work_cb(&req->uring_cmd);
5011 }
5012
5013 void io_uring_cmd_complete_in_task(struct io_uring_cmd *ioucmd,
5014                         void (*task_work_cb)(struct io_uring_cmd *))
5015 {
5016         struct io_kiocb *req = container_of(ioucmd, struct io_kiocb, uring_cmd);
5017
5018         req->uring_cmd.task_work_cb = task_work_cb;
5019         req->io_task_work.func = io_uring_cmd_work;
5020         io_req_task_work_add(req);
5021 }
5022 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_uring_cmd_complete_in_task);
5023
5024 static inline void io_req_set_cqe32_extra(struct io_kiocb *req,
5025                                           u64 extra1, u64 extra2)
5026 {
5027         req->extra1 = extra1;
5028         req->extra2 = extra2;
5029         req->flags |= REQ_F_CQE32_INIT;
5030 }
5031
5032 /*
5033  * Called by consumers of io_uring_cmd, if they originally returned
5034  * -EIOCBQUEUED upon receiving the command.
5035  */
5036 void io_uring_cmd_done(struct io_uring_cmd *ioucmd, ssize_t ret, ssize_t res2)
5037 {
5038         struct io_kiocb *req = container_of(ioucmd, struct io_kiocb, uring_cmd);
5039
5040         if (ret < 0)
5041                 req_set_fail(req);
5042
5043         if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
5044                 io_req_set_cqe32_extra(req, res2, 0);
5045         io_req_complete(req, ret);
5046 }
5047 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_uring_cmd_done);
5048
5049 static int io_uring_cmd_prep_async(struct io_kiocb *req)
5050 {
5051         size_t cmd_size;
5052
5053         cmd_size = uring_cmd_pdu_size(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128);
5054
5055         memcpy(req->async_data, req->uring_cmd.cmd, cmd_size);
5056         return 0;
5057 }
5058
5059 static int io_uring_cmd_prep(struct io_kiocb *req,
5060                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5061 {
5062         struct io_uring_cmd *ioucmd = &req->uring_cmd;
5063
5064         if (sqe->rw_flags)
5065                 return -EINVAL;
5066         ioucmd->cmd = sqe->cmd;
5067         ioucmd->cmd_op = READ_ONCE(sqe->cmd_op);
5068         return 0;
5069 }
5070
5071 static int io_uring_cmd(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5072 {
5073         struct io_uring_cmd *ioucmd = &req->uring_cmd;
5074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5075         struct file *file = req->file;
5076         int ret;
5077
5078         if (!req->file->f_op->uring_cmd)
5079                 return -EOPNOTSUPP;
5080
5081         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
5082                 issue_flags |= IO_URING_F_SQE128;
5083         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32)
5084                 issue_flags |= IO_URING_F_CQE32;
5085         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
5086                 issue_flags |= IO_URING_F_IOPOLL;
5087
5088         if (req_has_async_data(req))
5089                 ioucmd->cmd = req->async_data;
5090
5091         ret = file->f_op->uring_cmd(ioucmd, issue_flags);
5092         if (ret == -EAGAIN) {
5093                 if (!req_has_async_data(req)) {
5094                         if (io_alloc_async_data(req))
5095                                 return -ENOMEM;
5096                         io_uring_cmd_prep_async(req);
5097                 }
5098                 return -EAGAIN;
5099         }
5100
5101         if (ret != -EIOCBQUEUED)
5102                 io_uring_cmd_done(ioucmd, ret, 0);
5103         return 0;
5104 }
5105
5106 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
5107                             const struct io_uring_sqe *sqe)
5108 {
5109         struct io_splice *sp = &req->splice;
5110         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
5111
5112         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
5113         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
5114         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
5115                 return -EINVAL;
5116         sp->splice_fd_in = READ_ONCE(sqe->splice_fd_in);
5117         return 0;
5118 }
5119
5120 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
5121                        const struct io_uring_sqe *sqe)
5122 {
5123         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
5124                 return -EINVAL;
5125         return __io_splice_prep(req, sqe);
5126 }
5127
5128 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5129 {
5130         struct io_splice *sp = &req->splice;
5131         struct file *out = sp->file_out;
5132         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
5133         struct file *in;
5134         long ret = 0;
5135
5136         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5137                 return -EAGAIN;
5138
5139         if (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED)
5140                 in = io_file_get_fixed(req, sp->splice_fd_in, issue_flags);
5141         else
5142                 in = io_file_get_normal(req, sp->splice_fd_in);
5143         if (!in) {
5144                 ret = -EBADF;
5145                 goto done;
5146         }
5147
5148         if (sp->len)
5149                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
5150
5151         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
5152                 io_put_file(in);
5153 done:
5154         if (ret != sp->len)
5155                 req_set_fail(req);
5156         __io_req_complete(req, 0, ret, 0);
5157         return 0;
5158 }
5159
5160 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5161 {
5162         struct io_splice *sp = &req->splice;
5163
5164         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
5165         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
5166         return __io_splice_prep(req, sqe);
5167 }
5168
5169 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5170 {
5171         struct io_splice *sp = &req->splice;
5172         struct file *out = sp->file_out;
5173         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
5174         loff_t *poff_in, *poff_out;
5175         struct file *in;
5176         long ret = 0;
5177
5178         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5179                 return -EAGAIN;
5180
5181         if (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED)
5182                 in = io_file_get_fixed(req, sp->splice_fd_in, issue_flags);
5183         else
5184                 in = io_file_get_normal(req, sp->splice_fd_in);
5185         if (!in) {
5186                 ret = -EBADF;
5187                 goto done;
5188         }
5189
5190         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
5191         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
5192
5193         if (sp->len)
5194                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
5195
5196         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
5197                 io_put_file(in);
5198 done:
5199         if (ret != sp->len)
5200                 req_set_fail(req);
5201         __io_req_complete(req, 0, ret, 0);
5202         return 0;
5203 }
5204
5205 static int io_nop_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5206 {
5207         return 0;
5208 }
5209
5210 /*
5211  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
5212  */
5213 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5214 {
5215         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
5216         return 0;
5217 }
5218
5219 static int io_msg_ring_prep(struct io_kiocb *req,
5220                             const struct io_uring_sqe *sqe)
5221 {
5222         if (unlikely(sqe->addr || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in ||
5223                      sqe->buf_index || sqe->personality))
5224                 return -EINVAL;
5225
5226         req->msg.user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5227         req->msg.len = READ_ONCE(sqe->len);
5228         return 0;
5229 }
5230
5231 static int io_msg_ring(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5232 {
5233         struct io_ring_ctx *target_ctx;
5234         struct io_msg *msg = &req->msg;
5235         bool filled;
5236         int ret;
5237
5238         ret = -EBADFD;
5239         if (req->file->f_op != &io_uring_fops)
5240                 goto done;
5241
5242         ret = -EOVERFLOW;
5243         target_ctx = req->file->private_data;
5244
5245         spin_lock(&target_ctx->completion_lock);
5246         filled = io_fill_cqe_aux(target_ctx, msg->user_data, msg->len, 0);
5247         io_commit_cqring(target_ctx);
5248         spin_unlock(&target_ctx->completion_lock);
5249
5250         if (filled) {
5251                 io_cqring_ev_posted(target_ctx);
5252                 ret = 0;
5253         }
5254
5255 done:
5256         if (ret < 0)
5257                 req_set_fail(req);
5258         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5259         /* put file to avoid an attempt to IOPOLL the req */
5260         io_put_file(req->file);
5261         req->file = NULL;
5262         return 0;
5263 }
5264
5265 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5266 {
5267         if (unlikely(sqe->addr || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
5268                 return -EINVAL;
5269
5270         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
5271         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
5272                 return -EINVAL;
5273
5274         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
5275         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
5276         return 0;
5277 }
5278
5279 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5280 {
5281         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
5282         int ret;
5283
5284         /* fsync always requires a blocking context */
5285         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5286                 return -EAGAIN;
5287
5288         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
5289                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
5290                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
5291         io_req_complete(req, ret);
5292         return 0;
5293 }
5294
5295 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
5296                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5297 {
5298         if (sqe->buf_index || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
5299                 return -EINVAL;
5300
5301         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
5302         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
5303         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
5304         return 0;
5305 }
5306
5307 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5308 {
5309         int ret;
5310
5311         /* fallocate always requiring blocking context */
5312         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5313                 return -EAGAIN;
5314         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
5315                                 req->sync.len);
5316         if (ret >= 0)
5317                 fsnotify_modify(req->file);
5318         io_req_complete(req, ret);
5319         return 0;
5320 }
5321
5322 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5323 {
5324         const char __user *fname;
5325         int ret;
5326
5327         if (unlikely(sqe->buf_index))
5328                 return -EINVAL;
5329         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
5330                 return -EBADF;
5331
5332         /* open.how should be already initialised */
5333         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
5334                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
5335
5336         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
5337         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5338         req->open.filename = getname(fname);
5339         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
5340                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
5341                 req->open.filename = NULL;
5342                 return ret;
5343         }
5344
5345         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5346         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
5347                 return -EINVAL;
5348
5349         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5350         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5351         return 0;
5352 }
5353
5354 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5355 {
5356         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
5357         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
5358
5359         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
5360         return __io_openat_prep(req, sqe);
5361 }
5362
5363 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5364 {
5365         struct open_how __user *how;
5366         size_t len;
5367         int ret;
5368
5369         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5370         len = READ_ONCE(sqe->len);
5371         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
5372                 return -EINVAL;
5373
5374         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
5375                                         len);
5376         if (ret)
5377                 return ret;
5378
5379         return __io_openat_prep(req, sqe);
5380 }
5381
5382 static int io_file_bitmap_get(struct io_ring_ctx *ctx)
5383 {
5384         struct io_file_table *table = &ctx->file_table;
5385         unsigned long nr = ctx->nr_user_files;
5386         int ret;
5387
5388         do {
5389                 ret = find_next_zero_bit(table->bitmap, nr, table->alloc_hint);
5390                 if (ret != nr)
5391                         return ret;
5392
5393                 if (!table->alloc_hint)
5394                         break;
5395
5396                 nr = table->alloc_hint;
5397                 table->alloc_hint = 0;
5398         } while (1);
5399
5400         return -ENFILE;
5401 }
5402
5403 /*
5404  * Note when io_fixed_fd_install() returns error value, it will ensure
5405  * fput() is called correspondingly.
5406  */
5407 static int io_fixed_fd_install(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags,
5408                                struct file *file, unsigned int file_slot)
5409 {
5410         bool alloc_slot = file_slot == IORING_FILE_INDEX_ALLOC;
5411         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5412         int ret;
5413
5414         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
5415
5416         if (alloc_slot) {
5417                 ret = io_file_bitmap_get(ctx);
5418                 if (unlikely(ret < 0))
5419                         goto err;
5420                 file_slot = ret;
5421         } else {
5422                 file_slot--;
5423         }
5424
5425         ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags, file_slot);
5426         if (!ret && alloc_slot)
5427                 ret = file_slot;
5428 err:
5429         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
5430         if (unlikely(ret < 0))
5431                 fput(file);
5432         return ret;
5433 }
5434
5435 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5436 {
5437         struct open_flags op;
5438         struct file *file;
5439         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
5440         bool fixed = !!req->open.file_slot;
5441         int ret;
5442
5443         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
5444         if (ret)
5445                 goto err;
5446         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
5447         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
5448         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
5449                 /*
5450                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
5451                  * it'll always -EAGAIN
5452                  */
5453                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
5454                         return -EAGAIN;
5455                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
5456                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
5457         }
5458
5459         if (!fixed) {
5460                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
5461                 if (ret < 0)
5462                         goto err;
5463         }
5464
5465         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
5466         if (IS_ERR(file)) {
5467                 /*
5468                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
5469                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
5470                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
5471                  */
5472                 if (!fixed)
5473                         put_unused_fd(ret);
5474
5475                 ret = PTR_ERR(file);
5476                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
5477                 if (ret == -EAGAIN &&
5478                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
5479                         return -EAGAIN;
5480                 goto err;
5481         }
5482
5483         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
5484                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
5485         fsnotify_open(file);
5486
5487         if (!fixed)
5488                 fd_install(ret, file);
5489         else
5490                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
5491                                                 req->open.file_slot);
5492 err:
5493         putname(req->open.filename);
5494         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5495         if (ret < 0)
5496                 req_set_fail(req);
5497         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5498         return 0;
5499 }
5500
5501 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5502 {
5503         return io_openat2(req, issue_flags);
5504 }
5505
5506 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
5507                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5508 {
5509         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
5510         u64 tmp;
5511
5512         if (sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
5513             sqe->splice_fd_in)
5514                 return -EINVAL;
5515
5516         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
5517         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
5518                 return -EINVAL;
5519
5520         memset(p, 0, sizeof(*p));
5521         p->nbufs = tmp;
5522         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5523         return 0;
5524 }
5525
5526 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx,
5527                                struct io_buffer_list *bl, unsigned nbufs)
5528 {
5529         unsigned i = 0;
5530
5531         /* shouldn't happen */
5532         if (!nbufs)
5533                 return 0;
5534
5535         if (bl->buf_nr_pages) {
5536                 int j;
5537
5538                 i = bl->buf_ring->tail - bl->head;
5539                 for (j = 0; j < bl->buf_nr_pages; j++)
5540                         unpin_user_page(bl->buf_pages[j]);
5541                 kvfree(bl->buf_pages);
5542                 bl->buf_pages = NULL;
5543                 bl->buf_nr_pages = 0;
5544                 /* make sure it's seen as empty */
5545                 INIT_LIST_HEAD(&bl->buf_list);
5546                 return i;
5547         }
5548
5549         /* the head kbuf is the list itself */
5550         while (!list_empty(&bl->buf_list)) {
5551                 struct io_buffer *nxt;
5552
5553                 nxt = list_first_entry(&bl->buf_list, struct io_buffer, list);
5554                 list_del(&nxt->list);
5555                 if (++i == nbufs)
5556                         return i;
5557                 cond_resched();
5558         }
5559         i++;
5560
5561         return i;
5562 }
5563
5564 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5565 {
5566         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
5567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5568         struct io_buffer_list *bl;
5569         int ret = 0;
5570
5571         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
5572
5573         ret = -ENOENT;
5574         bl = io_buffer_get_list(ctx, p->bgid);
5575         if (bl) {
5576                 ret = -EINVAL;
5577                 /* can't use provide/remove buffers command on mapped buffers */
5578                 if (!bl->buf_nr_pages)
5579                         ret = __io_remove_buffers(ctx, bl, p->nbufs);
5580         }
5581         if (ret < 0)
5582                 req_set_fail(req);
5583
5584         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
5585         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5586         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
5587         return 0;
5588 }
5589
5590 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
5591                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
5592 {
5593         unsigned long size, tmp_check;
5594         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
5595         u64 tmp;
5596
5597         if (sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
5598                 return -EINVAL;
5599
5600         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
5601         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
5602                 return -E2BIG;
5603         p->nbufs = tmp;
5604         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5605         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
5606
5607         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
5608                                 &size))
5609                 return -EOVERFLOW;
5610         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
5611                 return -EOVERFLOW;
5612
5613         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
5614         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
5615                 return -EFAULT;
5616
5617         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5618         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
5619         if (tmp > USHRT_MAX)
5620                 return -E2BIG;
5621         p->bid = tmp;
5622         return 0;
5623 }
5624
5625 static int io_refill_buffer_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
5626 {
5627         struct io_buffer *buf;
5628         struct page *page;
5629         int bufs_in_page;
5630
5631         /*
5632          * Completions that don't happen inline (eg not under uring_lock) will
5633          * add to ->io_buffers_comp. If we don't have any free buffers, check
5634          * the completion list and splice those entries first.
5635          */
5636         if (!list_empty_careful(&ctx->io_buffers_comp)) {
5637                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
5638                 if (!list_empty(&ctx->io_buffers_comp)) {
5639                         list_splice_init(&ctx->io_buffers_comp,
5640                                                 &ctx->io_buffers_cache);
5641                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5642                         return 0;
5643                 }
5644                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5645         }
5646
5647         /*
5648          * No free buffers and no completion entries either. Allocate a new
5649          * page worth of buffer entries and add those to our freelist.
5650          */
5651         page = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5652         if (!page)
5653                 return -ENOMEM;
5654
5655         list_add(&page->lru, &ctx->io_buffers_pages);
5656
5657         buf = page_address(page);
5658         bufs_in_page = PAGE_SIZE / sizeof(*buf);
5659         while (bufs_in_page) {
5660                 list_add_tail(&buf->list, &ctx->io_buffers_cache);
5661                 buf++;
5662                 bufs_in_page--;
5663         }
5664
5665         return 0;
5666 }
5667
5668 static int io_add_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_provide_buf *pbuf,
5669                           struct io_buffer_list *bl)
5670 {
5671         struct io_buffer *buf;
5672         u64 addr = pbuf->addr;
5673         int i, bid = pbuf->bid;
5674
5675         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
5676                 if (list_empty(&ctx->io_buffers_cache) &&
5677                     io_refill_buffer_cache(ctx))
5678                         break;
5679                 buf = list_first_entry(&ctx->io_buffers_cache, struct io_buffer,
5680                                         list);
5681                 list_move_tail(&buf->list, &bl->buf_list);
5682                 buf->addr = addr;
5683                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
5684                 buf->bid = bid;
5685                 buf->bgid = pbuf->bgid;
5686                 addr += pbuf->len;
5687                 bid++;
5688                 cond_resched();
5689         }
5690
5691         return i ? 0 : -ENOMEM;
5692 }
5693
5694 static __cold int io_init_bl_list(struct io_ring_ctx *ctx)
5695 {
5696         int i;
5697
5698         ctx->io_bl = kcalloc(BGID_ARRAY, sizeof(struct io_buffer_list),
5699                                 GFP_KERNEL);
5700         if (!ctx->io_bl)
5701                 return -ENOMEM;
5702
5703         for (i = 0; i < BGID_ARRAY; i++) {
5704                 INIT_LIST_HEAD(&ctx->io_bl[i].buf_list);
5705                 ctx->io_bl[i].bgid = i;
5706         }
5707
5708         return 0;
5709 }
5710
5711 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5712 {
5713         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
5714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5715         struct io_buffer_list *bl;
5716         int ret = 0;
5717
5718         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
5719
5720         if (unlikely(p->bgid < BGID_ARRAY && !ctx->io_bl)) {
5721                 ret = io_init_bl_list(ctx);
5722                 if (ret)
5723                         goto err;
5724         }
5725
5726         bl = io_buffer_get_list(ctx, p->bgid);
5727         if (unlikely(!bl)) {
5728                 bl = kzalloc(sizeof(*bl), GFP_KERNEL);
5729                 if (!bl) {
5730                         ret = -ENOMEM;
5731                         goto err;
5732                 }
5733                 INIT_LIST_HEAD(&bl->buf_list);
5734                 ret = io_buffer_add_list(ctx, bl, p->bgid);
5735                 if (ret) {
5736                         kfree(bl);
5737                         goto err;
5738                 }
5739         }
5740         /* can't add buffers via this command for a mapped buffer ring */
5741         if (bl->buf_nr_pages) {
5742                 ret = -EINVAL;
5743                 goto err;
5744         }
5745
5746         ret = io_add_buffers(ctx, p, bl);
5747 err:
5748         if (ret < 0)
5749                 req_set_fail(req);
5750         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
5751         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5752         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
5753         return 0;
5754 }
5755
5756 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
5757                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5758 {
5759 #if defined(CONFIG_EPOLL)
5760         if (sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5761                 return -EINVAL;
5762
5763         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
5764         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
5765         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
5766
5767         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
5768                 struct epoll_event __user *ev;
5769
5770                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5771                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
5772                         return -EFAULT;
5773         }
5774
5775         return 0;
5776 #else
5777         return -EOPNOTSUPP;
5778 #endif
5779 }
5780
5781 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5782 {
5783 #if defined(CONFIG_EPOLL)
5784         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
5785         int ret;
5786         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5787
5788         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
5789         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5790                 return -EAGAIN;
5791
5792         if (ret < 0)
5793                 req_set_fail(req);
5794         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5795         return 0;
5796 #else
5797         return -EOPNOTSUPP;
5798 #endif
5799 }
5800
5801 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5802 {
5803 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
5804         if (sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
5805                 return -EINVAL;
5806
5807         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5808         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
5809         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
5810         return 0;
5811 #else
5812         return -EOPNOTSUPP;
5813 #endif
5814 }
5815
5816 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5817 {
5818 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
5819         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
5820         int ret;
5821
5822         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5823                 return -EAGAIN;
5824
5825         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
5826         io_req_complete(req, ret);
5827         return 0;
5828 #else
5829         return -EOPNOTSUPP;
5830 #endif
5831 }
5832
5833 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5834 {
5835         if (sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
5836                 return -EINVAL;
5837
5838         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5839         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
5840         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
5841         return 0;
5842 }
5843
5844 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5845 {
5846         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
5847         int ret;
5848
5849         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
5850                 switch (fa->advice) {
5851                 case POSIX_FADV_NORMAL:
5852                 case POSIX_FADV_RANDOM:
5853                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
5854                         break;
5855                 default:
5856                         return -EAGAIN;
5857                 }
5858         }
5859
5860         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
5861         if (ret < 0)
5862                 req_set_fail(req);
5863         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5864         return 0;
5865 }
5866
5867 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5868 {
5869         const char __user *path;
5870
5871         if (sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5872                 return -EINVAL;
5873         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
5874                 return -EBADF;
5875
5876         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
5877         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
5878         path = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5879         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5880         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
5881
5882         req->statx.filename = getname_flags(path,
5883                                         getname_statx_lookup_flags(req->statx.flags),
5884                                         NULL);
5885
5886         if (IS_ERR(req->statx.filename)) {
5887                 int ret = PTR_ERR(req->statx.filename);
5888
5889                 req->statx.filename = NULL;
5890                 return ret;
5891         }
5892
5893         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5894         return 0;
5895 }
5896
5897 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5898 {
5899         struct io_statx *ctx = &req->statx;
5900         int ret;
5901
5902         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5903                 return -EAGAIN;
5904
5905         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
5906                        ctx->buffer);
5907         io_req_complete(req, ret);
5908         return 0;
5909 }
5910
5911 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5912 {
5913         if (sqe->off || sqe->addr || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
5914                 return -EINVAL;
5915         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
5916                 return -EBADF;
5917
5918         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
5919         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5920         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
5921                 return -EINVAL;
5922
5923         return 0;
5924 }
5925
5926 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5927 {
5928         struct files_struct *files = current->files;
5929         struct io_close *close = &req->close;
5930         struct fdtable *fdt;
5931         struct file *file;
5932         int ret = -EBADF;
5933
5934         if (req->close.file_slot) {
5935                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
5936                 goto err;
5937         }
5938
5939         spin_lock(&files->file_lock);
5940         fdt = files_fdtable(files);
5941         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
5942                 spin_unlock(&files->file_lock);
5943                 goto err;
5944         }
5945         file = rcu_dereference_protected(fdt->fd[close->fd],
5946                         lockdep_is_held(&files->file_lock));
5947         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
5948                 spin_unlock(&files->file_lock);
5949                 goto err;
5950         }
5951
5952         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
5953         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
5954                 spin_unlock(&files->file_lock);
5955                 return -EAGAIN;
5956         }
5957
5958         file = __close_fd_get_file(close->fd);
5959         spin_unlock(&files->file_lock);
5960         if (!file)
5961                 goto err;
5962
5963         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
5964         ret = filp_close(file, current->files);
5965 err:
5966         if (ret < 0)
5967                 req_set_fail(req);
5968         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5969         return 0;
5970 }
5971
5972 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5973 {
5974         if (unlikely(sqe->addr || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
5975                 return -EINVAL;
5976
5977         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
5978         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
5979         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
5980         return 0;
5981 }
5982
5983 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5984 {
5985         int ret;
5986
5987         /* sync_file_range always requires a blocking context */
5988         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5989                 return -EAGAIN;
5990
5991         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
5992                                 req->sync.flags);
5993         io_req_complete(req, ret);
5994         return 0;
5995 }
5996
5997 #if defined(CONFIG_NET)
5998 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
5999                             const struct io_uring_sqe *sqe)
6000 {
6001         if (unlikely(sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
6002                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
6003                 return -EINVAL;
6004
6005         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
6006         return 0;
6007 }
6008
6009 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6010 {
6011         struct socket *sock;
6012         int ret;
6013
6014         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6015                 return -EAGAIN;
6016
6017         sock = sock_from_file(req->file);
6018         if (unlikely(!sock))
6019                 return -ENOTSOCK;
6020
6021         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
6022         io_req_complete(req, ret);
6023         return 0;
6024 }
6025
6026 static bool io_net_retry(struct socket *sock, int flags)
6027 {
6028         if (!(flags & MSG_WAITALL))
6029                 return false;
6030         return sock->type == SOCK_STREAM || sock->type == SOCK_SEQPACKET;
6031 }
6032
6033 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
6034                               struct io_async_msghdr *kmsg)
6035 {
6036         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
6037
6038         if (async_msg)
6039                 return -EAGAIN;
6040         if (io_alloc_async_data(req)) {
6041                 kfree(kmsg->free_iov);
6042                 return -ENOMEM;
6043         }
6044         async_msg = req->async_data;
6045         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
6046         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
6047         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
6048         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
6049         if (!async_msg->free_iov)
6050                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
6051
6052         return -EAGAIN;
6053 }
6054
6055 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
6056                                struct io_async_msghdr *iomsg)
6057 {
6058         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
6059         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
6060         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
6061                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
6062 }
6063
6064 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
6065 {
6066         int ret;
6067
6068         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
6069         if (!ret)
6070                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
6071         return ret;
6072 }
6073
6074 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6075 {
6076         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6077
6078         if (unlikely(sqe->file_index))
6079                 return -EINVAL;
6080
6081         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
6082         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
6083         sr->flags = READ_ONCE(sqe->addr2);
6084         if (sr->flags & ~IORING_RECVSEND_POLL_FIRST)
6085                 return -EINVAL;
6086         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
6087         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
6088                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
6089
6090 #ifdef CONFIG_COMPAT
6091         if (req->ctx->compat)
6092                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
6093 #endif
6094         sr->done_io = 0;
6095         return 0;
6096 }
6097
6098 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6099 {
6100         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
6101         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6102         struct socket *sock;
6103         unsigned flags;
6104         int min_ret = 0;
6105         int ret;
6106
6107         sock = sock_from_file(req->file);
6108         if (unlikely(!sock))
6109                 return -ENOTSOCK;
6110
6111         if (req_has_async_data(req)) {
6112                 kmsg = req->async_data;
6113         } else {
6114                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
6115                 if (ret)
6116                         return ret;
6117                 kmsg = &iomsg;
6118         }
6119
6120         if (!(req->flags & REQ_F_POLLED) &&
6121             (sr->flags & IORING_RECVSEND_POLL_FIRST))
6122                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6123
6124         flags = sr->msg_flags;
6125         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6126                 flags |= MSG_DONTWAIT;
6127         if (flags & MSG_WAITALL)
6128                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
6129
6130         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
6131
6132         if (ret < min_ret) {
6133                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
6134                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6135                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6136                         ret = -EINTR;
6137                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
6138                         sr->done_io += ret;
6139                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
6140                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6141                 }
6142                 req_set_fail(req);
6143         }
6144         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
6145         if (kmsg->free_iov)
6146                 kfree(kmsg->free_iov);
6147         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6148         if (ret >= 0)
6149                 ret += sr->done_io;
6150         else if (sr->done_io)
6151                 ret = sr->done_io;
6152         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6153         return 0;
6154 }
6155
6156 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6157 {
6158         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6159         struct msghdr msg;
6160         struct iovec iov;
6161         struct socket *sock;
6162         unsigned flags;
6163         int min_ret = 0;
6164         int ret;
6165
6166         if (!(req->flags & REQ_F_POLLED) &&
6167             (sr->flags & IORING_RECVSEND_POLL_FIRST))
6168                 return -EAGAIN;
6169
6170         sock = sock_from_file(req->file);
6171         if (unlikely(!sock))
6172                 return -ENOTSOCK;
6173
6174         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
6175         if (unlikely(ret))
6176                 return ret;
6177
6178         msg.msg_name = NULL;
6179         msg.msg_control = NULL;
6180         msg.msg_controllen = 0;
6181         msg.msg_namelen = 0;
6182
6183         flags = sr->msg_flags;
6184         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
6185                 flags |= MSG_DONTWAIT;
6186         if (flags & MSG_WAITALL)
6187                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
6188
6189         msg.msg_flags = flags;
6190         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
6191         if (ret < min_ret) {
6192                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
6193                         return -EAGAIN;
6194                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6195                         ret = -EINTR;
6196                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
6197                         sr->len -= ret;
6198                         sr->buf += ret;
6199                         sr->done_io += ret;
6200                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
6201                         return -EAGAIN;
6202                 }
6203                 req_set_fail(req);
6204         }
6205         if (ret >= 0)
6206                 ret += sr->done_io;
6207         else if (sr->done_io)
6208                 ret = sr->done_io;
6209         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6210         return 0;
6211 }
6212
6213 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
6214                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
6215 {
6216         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6217         struct iovec __user *uiov;
6218         size_t iov_len;
6219         int ret;
6220
6221         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
6222                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
6223         if (ret)
6224                 return ret;
6225
6226         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
6227                 if (iov_len > 1)
6228                         return -EINVAL;
6229                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
6230                         return -EFAULT;
6231                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
6232                 iomsg->free_iov = NULL;
6233         } else {
6234                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
6235                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
6236                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
6237                                      false);
6238                 if (ret > 0)
6239                         ret = 0;
6240         }
6241
6242         return ret;
6243 }
6244
6245 #ifdef CONFIG_COMPAT
6246 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
6247                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
6248 {
6249         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6250         struct compat_iovec __user *uiov;
6251         compat_uptr_t ptr;
6252         compat_size_t len;
6253         int ret;
6254
6255         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
6256                                   &ptr, &len);
6257         if (ret)
6258                 return ret;
6259
6260         uiov = compat_ptr(ptr);
6261         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
6262                 compat_ssize_t clen;
6263
6264                 if (len > 1)
6265                         return -EINVAL;
6266                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
6267                         return -EFAULT;
6268                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
6269                         return -EFAULT;
6270                 if (clen < 0)
6271                         return -EINVAL;
6272                 sr->len = clen;
6273                 iomsg->free_iov = NULL;
6274         } else {
6275                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
6276                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
6277                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
6278                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
6279                 if (ret < 0)
6280                         return ret;
6281         }
6282
6283         return 0;
6284 }
6285 #endif
6286
6287 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
6288                                struct io_async_msghdr *iomsg)
6289 {
6290         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
6291
6292 #ifdef CONFIG_COMPAT
6293         if (req->ctx->compat)
6294                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
6295 #endif
6296
6297         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
6298 }
6299
6300 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
6301 {
6302         int ret;
6303
6304         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
6305         if (!ret)
6306                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
6307         return ret;
6308 }
6309
6310 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6311 {
6312         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6313
6314         if (unlikely(sqe->file_index))
6315                 return -EINVAL;
6316
6317         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
6318         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
6319         sr->flags = READ_ONCE(sqe->addr2);
6320         if (sr->flags & ~IORING_RECVSEND_POLL_FIRST)
6321                 return -EINVAL;
6322         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
6323         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
6324                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
6325
6326 #ifdef CONFIG_COMPAT
6327         if (req->ctx->compat)
6328                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
6329 #endif
6330         sr->done_io = 0;
6331         return 0;
6332 }
6333
6334 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6335 {
6336         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
6337         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6338         struct socket *sock;
6339         unsigned int cflags;
6340         unsigned flags;
6341         int ret, min_ret = 0;
6342         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
6343
6344         sock = sock_from_file(req->file);
6345         if (unlikely(!sock))
6346                 return -ENOTSOCK;
6347
6348         if (req_has_async_data(req)) {
6349                 kmsg = req->async_data;
6350         } else {
6351                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
6352                 if (ret)
6353                         return ret;
6354                 kmsg = &iomsg;
6355         }
6356
6357         if (!(req->flags & REQ_F_POLLED) &&
6358             (sr->flags & IORING_RECVSEND_POLL_FIRST))
6359                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6360
6361         if (io_do_buffer_select(req)) {
6362                 void __user *buf;
6363
6364                 buf = io_buffer_select(req, &sr->len, issue_flags);
6365                 if (!buf)
6366                         return -ENOBUFS;
6367                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = buf;
6368                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = sr->len;
6369                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov, 1,
6370                                 sr->len);
6371         }
6372
6373         flags = sr->msg_flags;
6374         if (force_nonblock)
6375                 flags |= MSG_DONTWAIT;
6376         if (flags & MSG_WAITALL)
6377                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
6378
6379         kmsg->msg.msg_get_inq = 1;
6380         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, sr->umsg, kmsg->uaddr, flags);
6381         if (ret < min_ret) {
6382                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
6383                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6384                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6385                         ret = -EINTR;
6386                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
6387                         sr->done_io += ret;
6388                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
6389                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
6390                 }
6391                 req_set_fail(req);
6392         } else if ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))) {
6393                 req_set_fail(req);
6394         }
6395
6396         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
6397         if (kmsg->free_iov)
6398                 kfree(kmsg->free_iov);
6399         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6400         if (ret >= 0)
6401                 ret += sr->done_io;
6402         else if (sr->done_io)
6403                 ret = sr->done_io;
6404         cflags = io_put_kbuf(req, issue_flags);
6405         if (kmsg->msg.msg_inq)
6406                 cflags |= IORING_CQE_F_SOCK_NONEMPTY;
6407         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
6408         return 0;
6409 }
6410
6411 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6412 {
6413         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
6414         struct msghdr msg;
6415         struct socket *sock;
6416         struct iovec iov;
6417         unsigned int cflags;
6418         unsigned flags;
6419         int ret, min_ret = 0;
6420         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
6421
6422         if (!(req->flags & REQ_F_POLLED) &&
6423             (sr->flags & IORING_RECVSEND_POLL_FIRST))
6424                 return -EAGAIN;
6425
6426         sock = sock_from_file(req->file);
6427         if (unlikely(!sock))
6428                 return -ENOTSOCK;
6429
6430         if (io_do_buffer_select(req)) {
6431                 void __user *buf;
6432
6433                 buf = io_buffer_select(req, &sr->len, issue_flags);
6434                 if (!buf)
6435                         return -ENOBUFS;
6436                 sr->buf = buf;
6437         }
6438
6439         ret = import_single_range(READ, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
6440         if (unlikely(ret))
6441                 goto out_free;
6442
6443         msg.msg_name = NULL;
6444         msg.msg_namelen = 0;
6445         msg.msg_control = NULL;
6446         msg.msg_get_inq = 1;
6447         msg.msg_flags = 0;
6448         msg.msg_controllen = 0;
6449         msg.msg_iocb = NULL;
6450
6451         flags = sr->msg_flags;
6452         if (force_nonblock)
6453                 flags |= MSG_DONTWAIT;
6454         if (flags & MSG_WAITALL)
6455                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
6456
6457         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
6458         if (ret < min_ret) {
6459                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
6460                         return -EAGAIN;
6461                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6462                         ret = -EINTR;
6463                 if (ret > 0 && io_net_retry(sock, flags)) {
6464                         sr->len -= ret;
6465                         sr->buf += ret;
6466                         sr->done_io += ret;
6467                         req->flags |= REQ_F_PARTIAL_IO;
6468                         return -EAGAIN;
6469                 }
6470                 req_set_fail(req);
6471         } else if ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))) {
6472 out_free:
6473                 req_set_fail(req);
6474         }
6475
6476         if (ret >= 0)
6477                 ret += sr->done_io;
6478         else if (sr->done_io)
6479                 ret = sr->done_io;
6480         cflags = io_put_kbuf(req, issue_flags);
6481         if (msg.msg_inq)
6482                 cflags |= IORING_CQE_F_SOCK_NONEMPTY;
6483         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
6484         return 0;
6485 }
6486
6487 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6488 {
6489         struct io_accept *accept = &req->accept;
6490         unsigned flags;
6491
6492         if (sqe->len || sqe->buf_index)
6493                 return -EINVAL;
6494
6495         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
6496         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
6497         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
6498         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
6499         flags = READ_ONCE(sqe->ioprio);
6500         if (flags & ~IORING_ACCEPT_MULTISHOT)
6501                 return -EINVAL;
6502
6503         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
6504         if (accept->file_slot) {
6505                 if (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)
6506                         return -EINVAL;
6507                 if (flags & IORING_ACCEPT_MULTISHOT &&
6508                     accept->file_slot != IORING_FILE_INDEX_ALLOC)
6509                         return -EINVAL;
6510         }
6511         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
6512                 return -EINVAL;
6513         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
6514                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
6515         if (flags & IORING_ACCEPT_MULTISHOT)
6516                 req->flags |= REQ_F_APOLL_MULTISHOT;
6517         return 0;
6518 }
6519
6520 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6521 {
6522         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6523         struct io_accept *accept = &req->accept;
6524         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
6525         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
6526         bool fixed = !!accept->file_slot;
6527         struct file *file;
6528         int ret, fd;
6529
6530 retry:
6531         if (!fixed) {
6532                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
6533                 if (unlikely(fd < 0))
6534                         return fd;
6535         }
6536         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
6537                          accept->flags);
6538         if (IS_ERR(file)) {
6539                 if (!fixed)
6540                         put_unused_fd(fd);
6541                 ret = PTR_ERR(file);
6542                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
6543                         /*
6544                          * if it's multishot and polled, we don't need to
6545                          * return EAGAIN to arm the poll infra since it
6546                          * has already been done
6547                          */
6548                         if ((req->flags & IO_APOLL_MULTI_POLLED) ==
6549                             IO_APOLL_MULTI_POLLED)
6550                                 ret = 0;
6551                         return ret;
6552                 }
6553                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6554                         ret = -EINTR;
6555                 req_set_fail(req);
6556         } else if (!fixed) {
6557                 fd_install(fd, file);
6558                 ret = fd;
6559         } else {
6560                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
6561                                                 accept->file_slot);
6562         }
6563
6564         if (!(req->flags & REQ_F_APOLL_MULTISHOT)) {
6565                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6566                 return 0;
6567         }
6568         if (ret >= 0) {
6569                 bool filled;
6570
6571                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6572                 filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->cqe.user_data, ret,
6573                                          IORING_CQE_F_MORE);
6574                 io_commit_cqring(ctx);
6575                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6576                 if (filled) {
6577                         io_cqring_ev_posted(ctx);
6578                         goto retry;
6579                 }
6580                 ret = -ECANCELED;
6581         }
6582
6583         return ret;
6584 }
6585
6586 static int io_socket_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6587 {
6588         struct io_socket *sock = &req->sock;
6589
6590         if (sqe->addr || sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
6591                 return -EINVAL;
6592
6593         sock->domain = READ_ONCE(sqe->fd);
6594         sock->type = READ_ONCE(sqe->off);
6595         sock->protocol = READ_ONCE(sqe->len);
6596         sock->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
6597         sock->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
6598
6599         sock->flags = sock->type & ~SOCK_TYPE_MASK;
6600         if (sock->file_slot && (sock->flags & SOCK_CLOEXEC))
6601                 return -EINVAL;
6602         if (sock->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
6603                 return -EINVAL;
6604         return 0;
6605 }
6606
6607 static int io_socket(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6608 {
6609         struct io_socket *sock = &req->sock;
6610         bool fixed = !!sock->file_slot;
6611         struct file *file;
6612         int ret, fd;
6613
6614         if (!fixed) {
6615                 fd = __get_unused_fd_flags(sock->flags, sock->nofile);
6616                 if (unlikely(fd < 0))
6617                         return fd;
6618         }
6619         file = __sys_socket_file(sock->domain, sock->type, sock->protocol);
6620         if (IS_ERR(file)) {
6621                 if (!fixed)
6622                         put_unused_fd(fd);
6623                 ret = PTR_ERR(file);
6624                 if (ret == -EAGAIN && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK))
6625                         return -EAGAIN;
6626                 if (ret == -ERESTARTSYS)
6627                         ret = -EINTR;
6628                 req_set_fail(req);
6629         } else if (!fixed) {
6630                 fd_install(fd, file);
6631                 ret = fd;
6632         } else {
6633                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
6634                                             sock->file_slot);
6635         }
6636         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6637         return 0;
6638 }
6639
6640 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
6641 {
6642         struct io_async_connect *io = req->async_data;
6643         struct io_connect *conn = &req->connect;
6644
6645         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
6646 }
6647
6648 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6649 {
6650         struct io_connect *conn = &req->connect;
6651
6652         if (sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6653                 return -EINVAL;
6654
6655         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
6656         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
6657         return 0;
6658 }
6659
6660 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6661 {
6662         struct io_async_connect __io, *io;
6663         unsigned file_flags;
6664         int ret;
6665         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
6666
6667         if (req_has_async_data(req)) {
6668                 io = req->async_data;
6669         } else {
6670                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
6671                                                 req->connect.addr_len,
6672                                                 &__io.address);
6673                 if (ret)
6674                         goto out;
6675                 io = &__io;
6676         }
6677
6678         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
6679
6680         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
6681                                         req->connect.addr_len, file_flags);
6682         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
6683                 if (req_has_async_data(req))
6684                         return -EAGAIN;
6685                 if (io_alloc_async_data(req)) {
6686                         ret = -ENOMEM;
6687                         goto out;
6688                 }
6689                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
6690                 return -EAGAIN;
6691         }
6692         if (ret == -ERESTARTSYS)
6693                 ret = -EINTR;
6694 out:
6695         if (ret < 0)
6696                 req_set_fail(req);
6697         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6698         return 0;
6699 }
6700 #else /* !CONFIG_NET */
6701 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
6702 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
6703 {                                                                       \
6704         return -EOPNOTSUPP;                                             \
6705 }
6706
6707 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
6708 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
6709 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
6710 {                                                                       \
6711         return -EOPNOTSUPP;                                             \
6712 }                                                                       \
6713
6714 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
6715 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
6716 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
6717 {                                                                       \
6718         return -EOPNOTSUPP;                                             \
6719 }
6720
6721 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
6722 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
6723 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
6724 IO_NETOP_PREP(accept);
6725 IO_NETOP_PREP(socket);
6726 IO_NETOP_PREP(shutdown);
6727 IO_NETOP_FN(send);
6728 IO_NETOP_FN(recv);
6729 #endif /* CONFIG_NET */
6730
6731 struct io_poll_table {
6732         struct poll_table_struct pt;
6733         struct io_kiocb *req;
6734         int nr_entries;
6735         int error;
6736 };
6737
6738 #define IO_POLL_CANCEL_FLAG     BIT(31)
6739 #define IO_POLL_REF_MASK        GENMASK(30, 0)
6740
6741 /*
6742  * If refs part of ->poll_refs (see IO_POLL_REF_MASK) is 0, it's free. We can
6743  * bump it and acquire ownership. It's disallowed to modify requests while not
6744  * owning it, that prevents from races for enqueueing task_work's and b/w
6745  * arming poll and wakeups.
6746  */
6747 static inline bool io_poll_get_ownership(struct io_kiocb *req)
6748 {
6749         return !(atomic_fetch_inc(&req->poll_refs) & IO_POLL_REF_MASK);
6750 }
6751
6752 static void io_poll_mark_cancelled(struct io_kiocb *req)
6753 {
6754         atomic_or(IO_POLL_CANCEL_FLAG, &req->poll_refs);
6755 }
6756
6757 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
6758 {
6759         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
6760         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
6761                 return req->async_data;
6762         return req->apoll->double_poll;
6763 }
6764
6765 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
6766 {
6767         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
6768                 return &req->poll;
6769         return &req->apoll->poll;
6770 }
6771
6772 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
6773 {
6774         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6775         struct hlist_head *list;
6776
6777         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->cqe.user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
6778         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
6779 }
6780
6781 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
6782                               wait_queue_func_t wake_func)
6783 {
6784         poll->head = NULL;
6785 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
6786         /* mask in events that we always want/need */
6787         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
6788         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
6789         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
6790 }
6791
6792 static inline void io_poll_remove_entry(struct io_poll_iocb *poll)
6793 {
6794         struct wait_queue_head *head = smp_load_acquire(&poll->head);
6795
6796         if (head) {
6797                 spin_lock_irq(&head->lock);
6798                 list_del_init(&poll->wait.entry);
6799                 poll->head = NULL;
6800                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6801         }
6802 }
6803
6804 static void io_poll_remove_entries(struct io_kiocb *req)
6805 {
6806         /*
6807          * Nothing to do if neither of those flags are set. Avoid dipping
6808          * into the poll/apoll/double cachelines if we can.
6809          */
6810         if (!(req->flags & (REQ_F_SINGLE_POLL | REQ_F_DOUBLE_POLL)))
6811                 return;
6812
6813         /*
6814          * While we hold the waitqueue lock and the waitqueue is nonempty,
6815          * wake_up_pollfree() will wait for us.  However, taking the waitqueue
6816          * lock in the first place can race with the waitqueue being freed.
6817          *
6818          * We solve this as eventpoll does: by taking advantage of the fact that
6819          * all users of wake_up_pollfree() will RCU-delay the actual free.  If
6820          * we enter rcu_read_lock() and see that the pointer to the queue is
6821          * non-NULL, we can then lock it without the memory being freed out from
6822          * under us.
6823          *
6824          * Keep holding rcu_read_lock() as long as we hold the queue lock, in
6825          * case the caller deletes the entry from the queue, leaving it empty.
6826          * In that case, only RCU prevents the queue memory from being freed.
6827          */
6828         rcu_read_lock();
6829         if (req->flags & REQ_F_SINGLE_POLL)
6830                 io_poll_remove_entry(io_poll_get_single(req));
6831         if (req->flags & REQ_F_DOUBLE_POLL)
6832                 io_poll_remove_entry(io_poll_get_double(req));
6833         rcu_read_unlock();
6834 }
6835
6836 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
6837 /*
6838  * All poll tw should go through this. Checks for poll events, manages
6839  * references, does rewait, etc.
6840  *
6841  * Returns a negative error on failure. >0 when no action require, which is
6842  * either spurious wakeup or multishot CQE is served. 0 when it's done with
6843  * the request, then the mask is stored in req->cqe.res.
6844  */
6845 static int io_poll_check_events(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6846 {
6847         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6848         int v, ret;
6849
6850         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
6851         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
6852                 return -ECANCELED;
6853
6854         do {
6855                 v = atomic_read(&req->poll_refs);
6856
6857                 /* tw handler should be the owner, and so have some references */
6858                 if (WARN_ON_ONCE(!(v & IO_POLL_REF_MASK)))
6859                         return 0;
6860                 if (v & IO_POLL_CANCEL_FLAG)
6861                         return -ECANCELED;
6862
6863                 if (!req->cqe.res) {
6864                         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->apoll_events };
6865                         req->cqe.res = vfs_poll(req->file, &pt) & req->apoll_events;
6866                 }
6867
6868                 if ((unlikely(!req->cqe.res)))
6869                         continue;
6870                 if (req->apoll_events & EPOLLONESHOT)
6871                         return 0;
6872
6873                 /* multishot, just fill a CQE and proceed */
6874                 if (!(req->flags & REQ_F_APOLL_MULTISHOT)) {
6875                         __poll_t mask = mangle_poll(req->cqe.res &
6876                                                     req->apoll_events);
6877                         bool filled;
6878
6879                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6880                         filled = io_fill_cqe_aux(ctx, req->cqe.user_data,
6881                                                  mask, IORING_CQE_F_MORE);
6882                         io_commit_cqring(ctx);
6883                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6884                         if (filled) {
6885                                 io_cqring_ev_posted(ctx);
6886                                 continue;
6887                         }
6888                         return -ECANCELED;
6889                 }
6890
6891                 io_tw_lock(req->ctx, locked);
6892                 if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
6893                         return -EFAULT;
6894                 ret = io_issue_sqe(req,
6895                                    IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6896                 if (ret)
6897                         return ret;
6898
6899                 /*
6900                  * Release all references, retry if someone tried to restart
6901                  * task_work while we were executing it.
6902                  */
6903         } while (atomic_sub_return(v & IO_POLL_REF_MASK, &req->poll_refs));
6904
6905         return 1;
6906 }
6907
6908 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6909 {
6910         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6911         int ret;
6912
6913         ret = io_poll_check_events(req, locked);
6914         if (ret > 0)
6915                 return;
6916
6917         if (!ret) {
6918                 req->cqe.res = mangle_poll(req->cqe.res & req->poll.events);
6919         } else {
6920                 req->cqe.res = ret;
6921                 req_set_fail(req);
6922         }
6923
6924         io_poll_remove_entries(req);
6925         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6926         hash_del(&req->hash_node);
6927         __io_req_complete_post(req, req->cqe.res, 0);
6928         io_commit_cqring(ctx);
6929         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6930         io_cqring_ev_posted(ctx);
6931 }
6932
6933 static void io_apoll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6934 {
6935         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6936         int ret;
6937
6938         ret = io_poll_check_events(req, locked);
6939         if (ret > 0)
6940                 return;
6941
6942         io_poll_remove_entries(req);
6943         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6944         hash_del(&req->hash_node);
6945         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6946
6947         if (!ret)
6948                 io_req_task_submit(req, locked);
6949         else
6950                 io_req_complete_failed(req, ret);
6951 }
6952
6953 static void __io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int mask,
6954                               __poll_t __maybe_unused events)
6955 {
6956         req->cqe.res = mask;
6957         /*
6958          * This is useful for poll that is armed on behalf of another
6959          * request, and where the wakeup path could be on a different
6960          * CPU. We want to avoid pulling in req->apoll->events for that
6961          * case.
6962          */
6963         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
6964                 req->io_task_work.func = io_poll_task_func;
6965         else
6966                 req->io_task_work.func = io_apoll_task_func;
6967
6968         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode, mask);
6969         io_req_task_work_add(req);
6970 }
6971
6972 static inline void io_poll_execute(struct io_kiocb *req, int res,
6973                 __poll_t events)
6974 {
6975         if (io_poll_get_ownership(req))
6976                 __io_poll_execute(req, res, events);
6977 }
6978
6979 static void io_poll_cancel_req(struct io_kiocb *req)
6980 {
6981         io_poll_mark_cancelled(req);
6982         /* kick tw, which should complete the request */
6983         io_poll_execute(req, 0, 0);
6984 }
6985
6986 #define wqe_to_req(wait)        ((void *)((unsigned long) (wait)->private & ~1))
6987 #define wqe_is_double(wait)     ((unsigned long) (wait)->private & 1)
6988 #define IO_ASYNC_POLL_COMMON    (EPOLLONESHOT | EPOLLPRI)
6989
6990 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
6991                         void *key)
6992 {
6993         struct io_kiocb *req = wqe_to_req(wait);
6994         struct io_poll_iocb *poll = container_of(wait, struct io_poll_iocb,
6995                                                  wait);
6996         __poll_t mask = key_to_poll(key);
6997
6998         if (unlikely(mask & POLLFREE)) {
6999                 io_poll_mark_cancelled(req);
7000                 /* we have to kick tw in case it's not already */
7001                 io_poll_execute(req, 0, poll->events);
7002
7003                 /*
7004                  * If the waitqueue is being freed early but someone is already
7005                  * holds ownership over it, we have to tear down the request as
7006                  * best we can. That means immediately removing the request from
7007                  * its waitqueue and preventing all further accesses to the
7008                  * waitqueue via the request.
7009                  */
7010                 list_del_init(&poll->wait.entry);
7011
7012                 /*
7013                  * Careful: this *must* be the last step, since as soon
7014                  * as req->head is NULL'ed out, the request can be
7015                  * completed and freed, since aio_poll_complete_work()
7016                  * will no longer need to take the waitqueue lock.
7017                  */
7018                 smp_store_release(&poll->head, NULL);
7019                 return 1;
7020         }
7021
7022         /* for instances that support it check for an event match first */
7023         if (mask && !(mask & (poll->events & ~IO_ASYNC_POLL_COMMON)))
7024                 return 0;
7025
7026         if (io_poll_get_ownership(req)) {
7027                 /* optional, saves extra locking for removal in tw handler */
7028                 if (mask && poll->events & EPOLLONESHOT) {
7029                         list_del_init(&poll->wait.entry);
7030                         poll->head = NULL;
7031                         if (wqe_is_double(wait))
7032                                 req->flags &= ~REQ_F_DOUBLE_POLL;
7033                         else
7034                                 req->flags &= ~REQ_F_SINGLE_POLL;
7035                 }
7036                 __io_poll_execute(req, mask, poll->events);
7037         }
7038         return 1;
7039 }
7040
7041 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
7042                             struct wait_queue_head *head,
7043                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
7044 {
7045         struct io_kiocb *req = pt->req;
7046         unsigned long wqe_private = (unsigned long) req;
7047
7048         /*
7049          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
7050          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
7051          * if this happens.
7052          */
7053         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
7054                 struct io_poll_iocb *first = poll;
7055
7056                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
7057                 if (first->head == head)
7058                         return;
7059                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
7060                 if (*poll_ptr) {
7061                         if ((*poll_ptr)->head == head)
7062                                 return;
7063                         pt->error = -EINVAL;
7064                         return;
7065                 }
7066
7067                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
7068                 if (!poll) {
7069                         pt->error = -ENOMEM;
7070                         return;
7071                 }
7072                 /* mark as double wq entry */
7073                 wqe_private |= 1;
7074                 req->flags |= REQ_F_DOUBLE_POLL;
7075                 io_init_poll_iocb(poll, first->events, first->wait.func);
7076                 *poll_ptr = poll;
7077                 if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
7078                         req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
7079         }
7080
7081         req->flags |= REQ_F_SINGLE_POLL;
7082         pt->nr_entries++;
7083         poll->head = head;
7084         poll->wait.private = (void *) wqe_private;
7085
7086         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
7087                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
7088         else
7089                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
7090 }
7091
7092 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
7093                                struct poll_table_struct *p)
7094 {
7095         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
7096
7097         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head,
7098                         (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
7099 }
7100
7101 static int __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
7102                                  struct io_poll_iocb *poll,
7103                                  struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask)
7104 {
7105         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7106         int v;
7107
7108         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
7109         req->work.cancel_seq = atomic_read(&ctx->cancel_seq);
7110         io_init_poll_iocb(poll, mask, io_poll_wake);
7111         poll->file = req->file;
7112
7113         req->apoll_events = poll->events;
7114
7115         ipt->pt._key = mask;
7116         ipt->req = req;
7117         ipt->error = 0;
7118         ipt->nr_entries = 0;
7119
7120         /*
7121          * Take the ownership to delay any tw execution up until we're done
7122          * with poll arming. see io_poll_get_ownership().
7123          */
7124         atomic_set(&req->poll_refs, 1);
7125         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
7126
7127         if (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) {
7128                 io_poll_remove_entries(req);
7129                 /* no one else has access to the req, forget about the ref */
7130                 return mask;
7131         }
7132         if (!mask && unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
7133                 io_poll_remove_entries(req);
7134                 if (!ipt->error)
7135                         ipt->error = -EINVAL;
7136                 return 0;
7137         }
7138
7139         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7140         io_poll_req_insert(req);
7141         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7142
7143         if (mask) {
7144                 /* can't multishot if failed, just queue the event we've got */
7145                 if (unlikely(ipt->error || !ipt->nr_entries)) {
7146                         poll->events |= EPOLLONESHOT;
7147                         req->apoll_events |= EPOLLONESHOT;
7148                         ipt->error = 0;
7149                 }
7150                 __io_poll_execute(req, mask, poll->events);
7151                 return 0;
7152         }
7153
7154         /*
7155          * Release ownership. If someone tried to queue a tw while it was
7156          * locked, kick it off for them.
7157          */
7158         v = atomic_dec_return(&req->poll_refs);
7159         if (unlikely(v & IO_POLL_REF_MASK))
7160                 __io_poll_execute(req, 0, poll->events);
7161         return 0;
7162 }
7163
7164 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
7165                                struct poll_table_struct *p)
7166 {
7167         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
7168         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
7169
7170         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
7171 }
7172
7173 enum {
7174         IO_APOLL_OK,
7175         IO_APOLL_ABORTED,
7176         IO_APOLL_READY
7177 };
7178
7179 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags)
7180 {
7181         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
7182         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7183         struct async_poll *apoll;
7184         struct io_poll_table ipt;
7185         __poll_t mask = POLLPRI | POLLERR;
7186         int ret;
7187
7188         if (!def->pollin && !def->pollout)
7189                 return IO_APOLL_ABORTED;
7190         if (!file_can_poll(req->file))
7191                 return IO_APOLL_ABORTED;
7192         if ((req->flags & (REQ_F_POLLED|REQ_F_PARTIAL_IO)) == REQ_F_POLLED)
7193                 return IO_APOLL_ABORTED;
7194         if (!(req->flags & REQ_F_APOLL_MULTISHOT))
7195                 mask |= EPOLLONESHOT;
7196
7197         if (def->pollin) {
7198                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7199
7200                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
7201                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
7202                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
7203                         mask &= ~EPOLLIN;
7204         } else {
7205                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7206         }
7207         if (def->poll_exclusive)
7208                 mask |= EPOLLEXCLUSIVE;
7209         if (req->flags & REQ_F_POLLED) {
7210                 apoll = req->apoll;
7211                 kfree(apoll->double_poll);
7212         } else if (!(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) &&
7213                    !list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
7214                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
7215                                                 poll.wait.entry);
7216                 list_del_init(&apoll->poll.wait.entry);
7217         } else {
7218                 apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
7219                 if (unlikely(!apoll))
7220                         return IO_APOLL_ABORTED;
7221         }
7222         apoll->double_poll = NULL;
7223         req->apoll = apoll;
7224         req->flags |= REQ_F_POLLED;
7225         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
7226
7227         io_kbuf_recycle(req, issue_flags);
7228
7229         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask);
7230         if (ret || ipt.error)
7231                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
7232
7233         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode,
7234                                 mask, apoll->poll.events);
7235         return IO_APOLL_OK;
7236 }
7237
7238 /*
7239  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
7240  */
7241 static __cold bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx,
7242                                       struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
7243 {
7244         struct hlist_node *tmp;
7245         struct io_kiocb *req;
7246         bool found = false;
7247         int i;
7248
7249         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7250         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7251                 struct hlist_head *list;
7252
7253                 list = &ctx->cancel_hash[i];
7254                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
7255                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all)) {
7256                                 hlist_del_init(&req->hash_node);
7257                                 io_poll_cancel_req(req);
7258                                 found = true;
7259                         }
7260                 }
7261         }
7262         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7263         return found;
7264 }
7265
7266 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, bool poll_only,
7267                                      struct io_cancel_data *cd)
7268         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7269 {
7270         struct hlist_head *list;
7271         struct io_kiocb *req;
7272
7273         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(cd->data, ctx->cancel_hash_bits)];
7274         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
7275                 if (cd->data != req->cqe.user_data)
7276                         continue;
7277                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
7278                         continue;
7279                 if (cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ALL) {
7280                         if (cd->seq == req->work.cancel_seq)
7281                                 continue;
7282                         req->work.cancel_seq = cd->seq;
7283                 }
7284                 return req;
7285         }
7286         return NULL;
7287 }
7288
7289 static struct io_kiocb *io_poll_file_find(struct io_ring_ctx *ctx,
7290                                           struct io_cancel_data *cd)
7291         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7292 {
7293         struct io_kiocb *req;
7294         int i;
7295
7296         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7297                 struct hlist_head *list;
7298
7299                 list = &ctx->cancel_hash[i];
7300                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
7301                         if (!(cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ANY) &&
7302                             req->file != cd->file)
7303                                 continue;
7304                         if (cd->seq == req->work.cancel_seq)
7305                                 continue;
7306                         req->work.cancel_seq = cd->seq;
7307                         return req;
7308                 }
7309         }
7310         return NULL;
7311 }
7312
7313 static bool io_poll_disarm(struct io_kiocb *req)
7314         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7315 {
7316         if (!io_poll_get_ownership(req))
7317                 return false;
7318         io_poll_remove_entries(req);
7319         hash_del(&req->hash_node);
7320         return true;
7321 }
7322
7323 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_cancel_data *cd)
7324         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7325 {
7326         struct io_kiocb *req;
7327
7328         if (cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_FD|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY))
7329                 req = io_poll_file_find(ctx, cd);
7330         else
7331                 req = io_poll_find(ctx, false, cd);
7332         if (!req)
7333                 return -ENOENT;
7334         io_poll_cancel_req(req);
7335         return 0;
7336 }
7337
7338 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
7339                                      unsigned int flags)
7340 {
7341         u32 events;
7342
7343         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
7344 #ifdef __BIG_ENDIAN
7345         events = swahw32(events);
7346 #endif
7347         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
7348                 events |= EPOLLONESHOT;
7349         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
7350 }
7351
7352 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
7353                                const struct io_uring_sqe *sqe)
7354 {
7355         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
7356         u32 flags;
7357
7358         if (sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
7359                 return -EINVAL;
7360         flags = READ_ONCE(sqe->len);
7361         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
7362                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
7363                 return -EINVAL;
7364         /* meaningless without update */
7365         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
7366                 return -EINVAL;
7367
7368         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
7369         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
7370         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
7371
7372         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
7373         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
7374                 return -EINVAL;
7375         if (upd->update_events)
7376                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
7377         else if (sqe->poll32_events)
7378                 return -EINVAL;
7379
7380         return 0;
7381 }
7382
7383 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
7384 {
7385         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
7386         u32 flags;
7387
7388         if (sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
7389                 return -EINVAL;
7390         flags = READ_ONCE(sqe->len);
7391         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
7392                 return -EINVAL;
7393         if ((flags & IORING_POLL_ADD_MULTI) && (req->flags & REQ_F_CQE_SKIP))
7394                 return -EINVAL;
7395
7396         io_req_set_refcount(req);
7397         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
7398         return 0;
7399 }
7400
7401 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7402 {
7403         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
7404         struct io_poll_table ipt;
7405         int ret;
7406
7407         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
7408
7409         ret = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events);
7410         if (!ret && ipt.error)
7411                 req_set_fail(req);
7412         ret = ret ?: ipt.error;
7413         if (ret)
7414                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
7415         return 0;
7416 }
7417
7418 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7419 {
7420         struct io_cancel_data cd = { .data = req->poll_update.old_user_data, };
7421         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7422         struct io_kiocb *preq;
7423         int ret2, ret = 0;
7424         bool locked;
7425
7426         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7427         preq = io_poll_find(ctx, true, &cd);
7428         if (!preq || !io_poll_disarm(preq)) {
7429                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7430                 ret = preq ? -EALREADY : -ENOENT;
7431                 goto out;
7432         }
7433         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7434
7435         if (req->poll_update.update_events || req->poll_update.update_user_data) {
7436                 /* only mask one event flags, keep behavior flags */
7437                 if (req->poll_update.update_events) {
7438                         preq->poll.events &= ~0xffff;
7439                         preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
7440                         preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
7441                 }
7442                 if (req->poll_update.update_user_data)
7443                         preq->cqe.user_data = req->poll_update.new_user_data;
7444
7445                 ret2 = io_poll_add(preq, issue_flags);
7446                 /* successfully updated, don't complete poll request */
7447                 if (!ret2)
7448                         goto out;
7449         }
7450
7451         req_set_fail(preq);
7452         preq->cqe.res = -ECANCELED;
7453         locked = !(issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED);
7454         io_req_task_complete(preq, &locked);
7455 out:
7456         if (ret < 0)
7457                 req_set_fail(req);
7458         /* complete update request, we're done with it */
7459         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
7460         return 0;
7461 }
7462
7463 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
7464 {
7465         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
7466                                                 struct io_timeout_data, timer);
7467         struct io_kiocb *req = data->req;
7468         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7469         unsigned long flags;
7470
7471         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
7472         list_del_init(&req->timeout.list);
7473         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
7474                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
7475         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
7476
7477         if (!(data->flags & IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
7478                 req_set_fail(req);
7479
7480         req->cqe.res = -ETIME;
7481         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
7482         io_req_task_work_add(req);
7483         return HRTIMER_NORESTART;
7484 }
7485
7486 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
7487                                            struct io_cancel_data *cd)
7488         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
7489 {
7490         struct io_timeout_data *io;
7491         struct io_kiocb *req;
7492         bool found = false;
7493
7494         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
7495                 if (!(cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ANY) &&
7496                     cd->data != req->cqe.user_data)
7497                         continue;
7498                 if (cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY)) {
7499                         if (cd->seq == req->work.cancel_seq)
7500                                 continue;
7501                         req->work.cancel_seq = cd->seq;
7502                 }
7503                 found = true;
7504                 break;
7505         }
7506         if (!found)
7507                 return ERR_PTR(-ENOENT);
7508
7509         io = req->async_data;
7510         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
7511                 return ERR_PTR(-EALREADY);
7512         list_del_init(&req->timeout.list);
7513         return req;
7514 }
7515
7516 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_cancel_data *cd)
7517         __must_hold(&ctx->completion_lock)
7518 {
7519         struct io_kiocb *req;
7520
7521         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
7522         req = io_timeout_extract(ctx, cd);
7523         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7524
7525         if (IS_ERR(req))
7526                 return PTR_ERR(req);
7527         io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
7528         return 0;
7529 }
7530
7531 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
7532 {
7533         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
7534         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
7535                 return CLOCK_BOOTTIME;
7536         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
7537                 return CLOCK_REALTIME;
7538         default:
7539                 /* can't happen, vetted at prep time */
7540                 WARN_ON_ONCE(1);
7541                 fallthrough;
7542         case 0:
7543                 return CLOCK_MONOTONIC;
7544         }
7545 }
7546
7547 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
7548                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
7549         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
7550 {
7551         struct io_timeout_data *io;
7552         struct io_kiocb *req;
7553         bool found = false;
7554
7555         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
7556                 found = user_data == req->cqe.user_data;
7557                 if (found)
7558                         break;
7559         }
7560         if (!found)
7561                 return -ENOENT;
7562
7563         io = req->async_data;
7564         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
7565                 return -EALREADY;
7566         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
7567         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
7568         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
7569         return 0;
7570 }
7571
7572 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
7573                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
7574         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
7575 {
7576         struct io_cancel_data cd = { .data = user_data, };
7577         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, &cd);
7578         struct io_timeout_data *data;
7579
7580         if (IS_ERR(req))
7581                 return PTR_ERR(req);
7582
7583         req->timeout.off = 0; /* noseq */
7584         data = req->async_data;
7585         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
7586         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
7587         data->timer.function = io_timeout_fn;
7588         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
7589         return 0;
7590 }
7591
7592 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
7593                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
7594 {
7595         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
7596
7597         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
7598                 return -EINVAL;
7599         if (sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
7600                 return -EINVAL;
7601
7602         tr->ltimeout = false;
7603         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
7604         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
7605         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
7606                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
7607                         return -EINVAL;
7608                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
7609                         tr->ltimeout = true;
7610                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
7611                         return -EINVAL;
7612                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
7613                         return -EFAULT;
7614                 if (tr->ts.tv_sec < 0 || tr->ts.tv_nsec < 0)
7615                         return -EINVAL;
7616         } else if (tr->flags) {
7617                 /* timeout removal doesn't support flags */
7618                 return -EINVAL;
7619         }
7620
7621         return 0;
7622 }
7623
7624 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
7625 {
7626         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
7627                                             : HRTIMER_MODE_REL;
7628 }
7629
7630 /*
7631  * Remove or update an existing timeout command
7632  */
7633 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7634 {
7635         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
7636         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7637         int ret;
7638
7639         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
7640                 struct io_cancel_data cd = { .data = tr->addr, };
7641
7642                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
7643                 ret = io_timeout_cancel(ctx, &cd);
7644                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7645         } else {
7646                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
7647
7648                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
7649                 if (tr->ltimeout)
7650                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
7651                 else
7652                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
7653                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7654         }
7655
7656         if (ret < 0)
7657                 req_set_fail(req);
7658         io_req_complete_post(req, ret, 0);
7659         return 0;
7660 }
7661
7662 static int __io_timeout_prep(struct io_kiocb *req,
7663                              const struct io_uring_sqe *sqe,
7664                              bool is_timeout_link)
7665 {
7666         struct io_timeout_data *data;
7667         unsigned flags;
7668         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
7669
7670         if (sqe->buf_index || sqe->len != 1 || sqe->splice_fd_in)
7671                 return -EINVAL;
7672         if (off && is_timeout_link)
7673                 return -EINVAL;
7674         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
7675         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK |
7676                       IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
7677                 return -EINVAL;
7678         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
7679         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
7680                 return -EINVAL;
7681
7682         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
7683         req->timeout.off = off;
7684         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
7685                 req->ctx->off_timeout_used = true;
7686
7687         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
7688                 return -EFAULT;
7689         if (io_alloc_async_data(req))
7690                 return -ENOMEM;
7691
7692         data = req->async_data;
7693         data->req = req;
7694         data->flags = flags;
7695
7696         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
7697                 return -EFAULT;
7698
7699         if (data->ts.tv_sec < 0 || data->ts.tv_nsec < 0)
7700                 return -EINVAL;
7701
7702         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
7703         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
7704         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
7705
7706         if (is_timeout_link) {
7707                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
7708
7709                 if (!link->head)
7710                         return -EINVAL;
7711                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
7712                         return -EINVAL;
7713                 req->timeout.head = link->last;
7714                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
7715         }
7716         return 0;
7717 }
7718
7719 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req,
7720                            const struct io_uring_sqe *sqe)
7721 {
7722         return __io_timeout_prep(req, sqe, false);
7723 }
7724
7725 static int io_link_timeout_prep(struct io_kiocb *req,
7726                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
7727 {
7728         return __io_timeout_prep(req, sqe, true);
7729 }
7730
7731 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7732 {
7733         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7734         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
7735         struct list_head *entry;
7736         u32 tail, off = req->timeout.off;
7737
7738         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
7739
7740         /*
7741          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
7742          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
7743          * a pure timeout request, sequence isn't used.
7744          */
7745         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
7746                 entry = ctx->timeout_list.prev;
7747                 goto add;
7748         }
7749
7750         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7751         req->timeout.target_seq = tail + off;
7752
7753         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
7754          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
7755          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
7756          */
7757         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
7758
7759         /*
7760          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
7761          * the one we need first.
7762          */
7763         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
7764                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
7765                                                   timeout.list);
7766
7767                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
7768                         continue;
7769                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
7770                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
7771                         break;
7772         }
7773 add:
7774         list_add(&req->timeout.list, entry);
7775         data->timer.function = io_timeout_fn;
7776         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
7777         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
7778         return 0;
7779 }
7780
7781 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7782 {
7783         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7784         struct io_cancel_data *cd = data;
7785
7786         if (req->ctx != cd->ctx)
7787                 return false;
7788         if (cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ANY) {
7789                 ;
7790         } else if (cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_FD) {
7791                 if (req->file != cd->file)
7792                         return false;
7793         } else {
7794                 if (req->cqe.user_data != cd->data)
7795                         return false;
7796         }
7797         if (cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY)) {
7798                 if (cd->seq == req->work.cancel_seq)
7799                         return false;
7800                 req->work.cancel_seq = cd->seq;
7801         }
7802         return true;
7803 }
7804
7805 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx,
7806                                struct io_cancel_data *cd)
7807 {
7808         enum io_wq_cancel cancel_ret;
7809         int ret = 0;
7810         bool all;
7811
7812         if (!tctx || !tctx->io_wq)
7813                 return -ENOENT;
7814
7815         all = cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY);
7816         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, cd, all);
7817         switch (cancel_ret) {
7818         case IO_WQ_CANCEL_OK:
7819                 ret = 0;
7820                 break;
7821         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
7822                 ret = -EALREADY;
7823                 break;
7824         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
7825                 ret = -ENOENT;
7826                 break;
7827         }
7828
7829         return ret;
7830 }
7831
7832 static int io_try_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_cancel_data *cd)
7833 {
7834         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7835         int ret;
7836
7837         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
7838
7839         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, cd);
7840         /*
7841          * Fall-through even for -EALREADY, as we may have poll armed
7842          * that need unarming.
7843          */
7844         if (!ret)
7845                 return 0;
7846
7847         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7848         ret = io_poll_cancel(ctx, cd);
7849         if (ret != -ENOENT)
7850                 goto out;
7851         if (!(cd->flags & IORING_ASYNC_CANCEL_FD))
7852                 ret = io_timeout_cancel(ctx, cd);
7853 out:
7854         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7855         return ret;
7856 }
7857
7858 #define CANCEL_FLAGS    (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL | IORING_ASYNC_CANCEL_FD | \
7859                          IORING_ASYNC_CANCEL_ANY)
7860
7861 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
7862                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
7863 {
7864         if (unlikely(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
7865                 return -EINVAL;
7866         if (sqe->off || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
7867                 return -EINVAL;
7868
7869         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
7870         req->cancel.flags = READ_ONCE(sqe->cancel_flags);
7871         if (req->cancel.flags & ~CANCEL_FLAGS)
7872                 return -EINVAL;
7873         if (req->cancel.flags & IORING_ASYNC_CANCEL_FD) {
7874                 if (req->cancel.flags & IORING_ASYNC_CANCEL_ANY)
7875                         return -EINVAL;
7876                 req->cancel.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
7877         }
7878
7879         return 0;
7880 }
7881
7882 static int __io_async_cancel(struct io_cancel_data *cd, struct io_kiocb *req,
7883                              unsigned int issue_flags)
7884 {
7885         bool all = cd->flags & (IORING_ASYNC_CANCEL_ALL|IORING_ASYNC_CANCEL_ANY);
7886         struct io_ring_ctx *ctx = cd->ctx;
7887         struct io_tctx_node *node;
7888         int ret, nr = 0;
7889
7890         do {
7891                 ret = io_try_cancel(req, cd);
7892                 if (ret == -ENOENT)
7893                         break;
7894                 if (!all)
7895                         return ret;
7896                 nr++;
7897         } while (1);
7898
7899         /* slow path, try all io-wq's */
7900         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
7901         ret = -ENOENT;
7902         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
7903                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
7904
7905                 ret = io_async_cancel_one(tctx, cd);
7906                 if (ret != -ENOENT) {
7907                         if (!all)
7908                                 break;
7909                         nr++;
7910                 }
7911         }
7912         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
7913         return all ? nr : ret;
7914 }
7915
7916 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7917 {
7918         struct io_cancel_data cd = {
7919                 .ctx    = req->ctx,
7920                 .data   = req->cancel.addr,
7921                 .flags  = req->cancel.flags,
7922                 .seq    = atomic_inc_return(&req->ctx->cancel_seq),
7923         };
7924         int ret;
7925
7926         if (cd.flags & IORING_ASYNC_CANCEL_FD) {
7927                 if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
7928                         req->file = io_file_get_fixed(req, req->cancel.fd,
7929                                                         issue_flags);
7930                 else
7931                         req->file = io_file_get_normal(req, req->cancel.fd);
7932                 if (!req->file) {
7933                         ret = -EBADF;
7934                         goto done;
7935                 }
7936                 cd.file = req->file;
7937         }
7938
7939         ret = __io_async_cancel(&cd, req, issue_flags);
7940 done:
7941         if (ret < 0)
7942                 req_set_fail(req);
7943         io_req_complete_post(req, ret, 0);
7944         return 0;
7945 }
7946
7947 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
7948                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
7949 {
7950         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
7951                 return -EINVAL;
7952         if (sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
7953                 return -EINVAL;
7954
7955         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
7956         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
7957         if (!req->rsrc_update.nr_args)
7958                 return -EINVAL;
7959         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
7960         return 0;
7961 }
7962
7963 static int io_files_update_with_index_alloc(struct io_kiocb *req,
7964                                             unsigned int issue_flags)
7965 {
7966         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(req->rsrc_update.arg);
7967         unsigned int done;
7968         struct file *file;
7969         int ret, fd;
7970
7971         for (done = 0; done < req->rsrc_update.nr_args; done++) {
7972                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7973                         ret = -EFAULT;
7974                         break;
7975                 }
7976
7977                 file = fget(fd);
7978                 if (!file) {
7979                         ret = -EBADF;
7980                         break;
7981                 }
7982                 ret = io_fixed_fd_install(req, issue_flags, file,
7983                                           IORING_FILE_INDEX_ALLOC);
7984                 if (ret < 0)
7985                         break;
7986                 if (copy_to_user(&fds[done], &ret, sizeof(ret))) {
7987                         __io_close_fixed(req, issue_flags, ret);
7988                         ret = -EFAULT;
7989                         break;
7990                 }
7991         }
7992
7993         if (done)
7994                 return done;
7995         return ret;
7996 }
7997
7998 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
7999 {
8000         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8001         struct io_uring_rsrc_update2 up;
8002         int ret;
8003
8004         up.offset = req->rsrc_update.offset;
8005         up.data = req->rsrc_update.arg;
8006         up.nr = 0;
8007         up.tags = 0;
8008         up.resv = 0;
8009         up.resv2 = 0;
8010
8011         if (req->rsrc_update.offset == IORING_FILE_INDEX_ALLOC) {
8012                 ret = io_files_update_with_index_alloc(req, issue_flags);
8013         } else {
8014                 io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
8015                 ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
8016                                 &up, req->rsrc_update.nr_args);
8017                 io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
8018         }
8019
8020         if (ret < 0)
8021                 req_set_fail(req);
8022         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
8023         return 0;
8024 }
8025
8026 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
8027 {
8028         switch (req->opcode) {
8029         case IORING_OP_NOP:
8030                 return io_nop_prep(req, sqe);
8031         case IORING_OP_READV:
8032         case IORING_OP_READ_FIXED:
8033         case IORING_OP_READ:
8034         case IORING_OP_WRITEV:
8035         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
8036         case IORING_OP_WRITE:
8037                 return io_prep_rw(req, sqe);
8038         case IORING_OP_POLL_ADD:
8039                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
8040         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
8041                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
8042         case IORING_OP_FSYNC:
8043                 return io_fsync_prep(req, sqe);
8044         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
8045                 return io_sfr_prep(req, sqe);
8046         case IORING_OP_SENDMSG:
8047         case IORING_OP_SEND:
8048                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
8049         case IORING_OP_RECVMSG:
8050         case IORING_OP_RECV:
8051                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
8052         case IORING_OP_CONNECT:
8053                 return io_connect_prep(req, sqe);
8054         case IORING_OP_TIMEOUT:
8055                 return io_timeout_prep(req, sqe);
8056         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
8057                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
8058         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
8059                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
8060         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
8061                 return io_link_timeout_prep(req, sqe);
8062         case IORING_OP_ACCEPT:
8063                 return io_accept_prep(req, sqe);
8064         case IORING_OP_FALLOCATE:
8065                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
8066         case IORING_OP_OPENAT:
8067                 return io_openat_prep(req, sqe);
8068         case IORING_OP_CLOSE:
8069                 return io_close_prep(req, sqe);
8070         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
8071                 return io_files_update_prep(req, sqe);
8072         case IORING_OP_STATX:
8073                 return io_statx_prep(req, sqe);
8074         case IORING_OP_FADVISE:
8075                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
8076         case IORING_OP_MADVISE:
8077                 return io_madvise_prep(req, sqe);
8078         case IORING_OP_OPENAT2:
8079                 return io_openat2_prep(req, sqe);
8080         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
8081                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
8082         case IORING_OP_SPLICE:
8083                 return io_splice_prep(req, sqe);
8084         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
8085                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
8086         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
8087                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
8088         case IORING_OP_TEE:
8089                 return io_tee_prep(req, sqe);
8090         case IORING_OP_SHUTDOWN:
8091                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
8092         case IORING_OP_RENAMEAT:
8093                 return io_renameat_prep(req, sqe);
8094         case IORING_OP_UNLINKAT:
8095                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
8096         case IORING_OP_MKDIRAT:
8097                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
8098         case IORING_OP_SYMLINKAT:
8099                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
8100         case IORING_OP_LINKAT:
8101                 return io_linkat_prep(req, sqe);
8102         case IORING_OP_MSG_RING:
8103                 return io_msg_ring_prep(req, sqe);
8104         case IORING_OP_FSETXATTR:
8105                 return io_fsetxattr_prep(req, sqe);
8106         case IORING_OP_SETXATTR:
8107                 return io_setxattr_prep(req, sqe);
8108         case IORING_OP_FGETXATTR:
8109                 return io_fgetxattr_prep(req, sqe);
8110         case IORING_OP_GETXATTR:
8111                 return io_getxattr_prep(req, sqe);
8112         case IORING_OP_SOCKET:
8113                 return io_socket_prep(req, sqe);
8114         case IORING_OP_URING_CMD:
8115                 return io_uring_cmd_prep(req, sqe);
8116         }
8117
8118         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
8119                         req->opcode);
8120         return -EINVAL;
8121 }
8122
8123 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
8124 {
8125         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
8126
8127         /* assign early for deferred execution for non-fixed file */
8128         if (def->needs_file && !(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
8129                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
8130         if (!def->needs_async_setup)
8131                 return 0;
8132         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
8133                 return -EFAULT;
8134         if (io_alloc_async_data(req))
8135                 return -EAGAIN;
8136
8137         switch (req->opcode) {
8138         case IORING_OP_READV:
8139                 return io_readv_prep_async(req);
8140         case IORING_OP_WRITEV:
8141                 return io_writev_prep_async(req);
8142         case IORING_OP_SENDMSG:
8143                 return io_sendmsg_prep_async(req);
8144         case IORING_OP_RECVMSG:
8145                 return io_recvmsg_prep_async(req);
8146         case IORING_OP_CONNECT:
8147                 return io_connect_prep_async(req);
8148         case IORING_OP_URING_CMD:
8149                 return io_uring_cmd_prep_async(req);
8150         }
8151         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
8152                     req->opcode);
8153         return -EFAULT;
8154 }
8155
8156 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
8157 {
8158         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
8159         struct io_kiocb *cur;
8160
8161         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
8162         io_for_each_link(cur, req)
8163                 seq--;
8164         return seq;
8165 }
8166
8167 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
8168 {
8169         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8170         struct io_defer_entry *de;
8171         int ret;
8172         u32 seq = io_get_sequence(req);
8173
8174         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
8175         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8176         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
8177                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8178 queue:
8179                 ctx->drain_active = false;
8180                 io_req_task_queue(req);
8181                 return;
8182         }
8183         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8184
8185         ret = io_req_prep_async(req);
8186         if (ret) {
8187 fail:
8188                 io_req_complete_failed(req, ret);
8189                 return;
8190         }
8191         io_prep_async_link(req);
8192         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
8193         if (!de) {
8194                 ret = -ENOMEM;
8195                 goto fail;
8196         }
8197
8198         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8199         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
8200                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8201                 kfree(de);
8202                 goto queue;
8203         }
8204
8205         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode);
8206         de->req = req;
8207         de->seq = seq;
8208         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
8209         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8210 }
8211
8212 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
8213 {
8214         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
8215                 spin_lock(&req->ctx->completion_lock);
8216                 io_put_kbuf_comp(req);
8217                 spin_unlock(&req->ctx->completion_lock);
8218         }
8219
8220         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
8221                 switch (req->opcode) {
8222                 case IORING_OP_READV:
8223                 case IORING_OP_READ_FIXED:
8224                 case IORING_OP_READ:
8225                 case IORING_OP_WRITEV:
8226                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
8227                 case IORING_OP_WRITE: {
8228                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
8229
8230                         kfree(io->free_iovec);
8231                         break;
8232                         }
8233                 case IORING_OP_RECVMSG:
8234                 case IORING_OP_SENDMSG: {
8235                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
8236
8237                         kfree(io->free_iov);
8238                         break;
8239                         }
8240                 case IORING_OP_OPENAT:
8241                 case IORING_OP_OPENAT2:
8242                         if (req->open.filename)
8243                                 putname(req->open.filename);
8244                         break;
8245                 case IORING_OP_RENAMEAT:
8246                         putname(req->rename.oldpath);
8247                         putname(req->rename.newpath);
8248                         break;
8249                 case IORING_OP_UNLINKAT:
8250                         putname(req->unlink.filename);
8251                         break;
8252                 case IORING_OP_MKDIRAT:
8253                         putname(req->mkdir.filename);
8254                         break;
8255                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
8256                         putname(req->symlink.oldpath);
8257                         putname(req->symlink.newpath);
8258                         break;
8259                 case IORING_OP_LINKAT:
8260                         putname(req->hardlink.oldpath);
8261                         putname(req->hardlink.newpath);
8262                         break;
8263                 case IORING_OP_STATX:
8264                         if (req->statx.filename)
8265                                 putname(req->statx.filename);
8266                         break;
8267                 case IORING_OP_SETXATTR:
8268                 case IORING_OP_FSETXATTR:
8269                 case IORING_OP_GETXATTR:
8270                 case IORING_OP_FGETXATTR:
8271                         __io_xattr_finish(req);
8272                         break;
8273                 }
8274         }
8275         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
8276                 kfree(req->apoll->double_poll);
8277                 kfree(req->apoll);
8278                 req->apoll = NULL;
8279         }
8280         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
8281                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
8282
8283                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
8284         }
8285         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
8286                 put_cred(req->creds);
8287         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
8288                 kfree(req->async_data);
8289                 req->async_data = NULL;
8290         }
8291         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
8292 }
8293
8294 static bool io_assign_file(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8295 {
8296         if (req->file || !io_op_defs[req->opcode].needs_file)
8297                 return true;
8298
8299         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
8300                 req->file = io_file_get_fixed(req, req->cqe.fd, issue_flags);
8301         else
8302                 req->file = io_file_get_normal(req, req->cqe.fd);
8303
8304         return !!req->file;
8305 }
8306
8307 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8308 {
8309         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
8310         const struct cred *creds = NULL;
8311         int ret;
8312
8313         if (unlikely(!io_assign_file(req, issue_flags)))
8314                 return -EBADF;
8315
8316         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
8317                 creds = override_creds(req->creds);
8318
8319         if (!def->audit_skip)
8320                 audit_uring_entry(req->opcode);
8321
8322         switch (req->opcode) {
8323         case IORING_OP_NOP:
8324                 ret = io_nop(req, issue_flags);
8325                 break;
8326         case IORING_OP_READV:
8327         case IORING_OP_READ_FIXED:
8328         case IORING_OP_READ:
8329                 ret = io_read(req, issue_flags);
8330                 break;
8331         case IORING_OP_WRITEV:
8332         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
8333         case IORING_OP_WRITE:
8334                 ret = io_write(req, issue_flags);
8335                 break;
8336         case IORING_OP_FSYNC:
8337                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
8338                 break;
8339         case IORING_OP_POLL_ADD:
8340                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
8341                 break;
8342         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
8343                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
8344                 break;
8345         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
8346                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
8347                 break;
8348         case IORING_OP_SENDMSG:
8349                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
8350                 break;
8351         case IORING_OP_SEND:
8352                 ret = io_send(req, issue_flags);
8353                 break;
8354         case IORING_OP_RECVMSG:
8355                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
8356                 break;
8357         case IORING_OP_RECV:
8358                 ret = io_recv(req, issue_flags);
8359                 break;
8360         case IORING_OP_TIMEOUT:
8361                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
8362                 break;
8363         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
8364                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
8365                 break;
8366         case IORING_OP_ACCEPT:
8367                 ret = io_accept(req, issue_flags);
8368                 break;
8369         case IORING_OP_CONNECT:
8370                 ret = io_connect(req, issue_flags);
8371                 break;
8372         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
8373                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
8374                 break;
8375         case IORING_OP_FALLOCATE:
8376                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
8377                 break;
8378         case IORING_OP_OPENAT:
8379                 ret = io_openat(req, issue_flags);
8380                 break;
8381         case IORING_OP_CLOSE:
8382                 ret = io_close(req, issue_flags);
8383                 break;
8384         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
8385                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
8386                 break;
8387         case IORING_OP_STATX:
8388                 ret = io_statx(req, issue_flags);
8389                 break;
8390         case IORING_OP_FADVISE:
8391                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
8392                 break;
8393         case IORING_OP_MADVISE:
8394                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
8395                 break;
8396         case IORING_OP_OPENAT2:
8397                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
8398                 break;
8399         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
8400                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
8401                 break;
8402         case IORING_OP_SPLICE:
8403                 ret = io_splice(req, issue_flags);
8404                 break;
8405         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
8406                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
8407                 break;
8408         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
8409                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
8410                 break;
8411         case IORING_OP_TEE:
8412                 ret = io_tee(req, issue_flags);
8413                 break;
8414         case IORING_OP_SHUTDOWN:
8415                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
8416                 break;
8417         case IORING_OP_RENAMEAT:
8418                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
8419                 break;
8420         case IORING_OP_UNLINKAT:
8421                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
8422                 break;
8423         case IORING_OP_MKDIRAT:
8424                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
8425                 break;
8426         case IORING_OP_SYMLINKAT:
8427                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
8428                 break;
8429         case IORING_OP_LINKAT:
8430                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
8431                 break;
8432         case IORING_OP_MSG_RING:
8433                 ret = io_msg_ring(req, issue_flags);
8434                 break;
8435         case IORING_OP_FSETXATTR:
8436                 ret = io_fsetxattr(req, issue_flags);
8437                 break;
8438         case IORING_OP_SETXATTR:
8439                 ret = io_setxattr(req, issue_flags);
8440                 break;
8441         case IORING_OP_FGETXATTR:
8442                 ret = io_fgetxattr(req, issue_flags);
8443                 break;
8444         case IORING_OP_GETXATTR:
8445                 ret = io_getxattr(req, issue_flags);
8446                 break;
8447         case IORING_OP_SOCKET:
8448                 ret = io_socket(req, issue_flags);
8449                 break;
8450         case IORING_OP_URING_CMD:
8451                 ret = io_uring_cmd(req, issue_flags);
8452                 break;
8453         default:
8454                 ret = -EINVAL;
8455                 break;
8456         }
8457
8458         if (!def->audit_skip)
8459                 audit_uring_exit(!ret, ret);
8460
8461         if (creds)
8462                 revert_creds(creds);
8463         if (ret)
8464                 return ret;
8465         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
8466         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
8467                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
8468
8469         return 0;
8470 }
8471
8472 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
8473 {
8474         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8475
8476         req = io_put_req_find_next(req);
8477         return req ? &req->work : NULL;
8478 }
8479
8480 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
8481 {
8482         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8483         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
8484         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
8485         bool needs_poll = false;
8486         int ret = 0, err = -ECANCELED;
8487
8488         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
8489         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
8490                 __io_req_set_refcount(req, 2);
8491         else
8492                 req_ref_get(req);
8493
8494         io_arm_ltimeout(req);
8495
8496         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
8497         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
8498 fail:
8499                 io_req_task_queue_fail(req, err);
8500                 return;
8501         }
8502         if (!io_assign_file(req, issue_flags)) {
8503                 err = -EBADF;
8504                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
8505                 goto fail;
8506         }
8507
8508         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
8509                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
8510
8511                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
8512                         needs_poll = true;
8513                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
8514                 }
8515         }
8516
8517         do {
8518                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
8519                 if (ret != -EAGAIN)
8520                         break;
8521                 /*
8522                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
8523                  * forcing a sync submission from here, since we can't
8524                  * wait for request slots on the block side.
8525                  */
8526                 if (!needs_poll) {
8527                         if (!(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
8528                                 break;
8529                         cond_resched();
8530                         continue;
8531                 }
8532
8533                 if (io_arm_poll_handler(req, issue_flags) == IO_APOLL_OK)
8534                         return;
8535                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
8536                 needs_poll = false;
8537                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
8538         } while (1);
8539
8540         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
8541         if (ret)
8542                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
8543 }
8544
8545 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
8546                                                        unsigned i)
8547 {
8548         return &table->files[i];
8549 }
8550
8551 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
8552                                               int index)
8553 {
8554         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
8555
8556         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
8557 }
8558
8559 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
8560 {
8561         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
8562
8563         file_ptr |= io_file_get_flags(file);
8564         file_slot->file_ptr = file_ptr;
8565 }
8566
8567 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_kiocb *req, int fd,
8568                                              unsigned int issue_flags)
8569 {
8570         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8571         struct file *file = NULL;
8572         unsigned long file_ptr;
8573
8574         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
8575
8576         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
8577                 goto out;
8578         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
8579         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
8580         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
8581         file_ptr &= ~FFS_MASK;
8582         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
8583         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
8584         io_req_set_rsrc_node(req, ctx, 0);
8585         WARN_ON_ONCE(file && !test_bit(fd, ctx->file_table.bitmap));
8586 out:
8587         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
8588         return file;
8589 }
8590
8591 static struct file *io_file_get_normal(struct io_kiocb *req, int fd)
8592 {
8593         struct file *file = fget(fd);
8594
8595         trace_io_uring_file_get(req->ctx, req, req->cqe.user_data, fd);
8596
8597         /* we don't allow fixed io_uring files */
8598         if (file && file->f_op == &io_uring_fops)
8599                 io_req_track_inflight(req);
8600         return file;
8601 }
8602
8603 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
8604 {
8605         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
8606         int ret = -ENOENT;
8607
8608         if (prev) {
8609                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING)) {
8610                         struct io_cancel_data cd = {
8611                                 .ctx            = req->ctx,
8612                                 .data           = prev->cqe.user_data,
8613                         };
8614
8615                         ret = io_try_cancel(req, &cd);
8616                 }
8617                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
8618                 io_put_req(prev);
8619         } else {
8620                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
8621         }
8622 }
8623
8624 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
8625 {
8626         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
8627                                                 struct io_timeout_data, timer);
8628         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
8629         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8630         unsigned long flags;
8631
8632         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
8633         prev = req->timeout.head;
8634         req->timeout.head = NULL;
8635
8636         /*
8637          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
8638          * race with the completion of the linked work.
8639          */
8640         if (prev) {
8641                 io_remove_next_linked(prev);
8642                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
8643                         prev = NULL;
8644         }
8645         list_del(&req->timeout.list);
8646         req->timeout.prev = prev;
8647         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
8648
8649         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
8650         io_req_task_work_add(req);
8651         return HRTIMER_NORESTART;
8652 }
8653
8654 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
8655 {
8656         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8657
8658         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
8659         /*
8660          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
8661          * before we got a chance to setup the timer
8662          */
8663         if (req->timeout.head) {
8664                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
8665
8666                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
8667                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
8668                                 data->mode);
8669                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
8670         }
8671         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
8672         /* drop submission reference */
8673         io_put_req(req);
8674 }
8675
8676 static void io_queue_async(struct io_kiocb *req, int ret)
8677         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
8678 {
8679         struct io_kiocb *linked_timeout;
8680
8681         if (ret != -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
8682                 io_req_complete_failed(req, ret);
8683                 return;
8684         }
8685
8686         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
8687
8688         switch (io_arm_poll_handler(req, 0)) {
8689         case IO_APOLL_READY:
8690                 io_req_task_queue(req);
8691                 break;
8692         case IO_APOLL_ABORTED:
8693                 /*
8694                  * Queued up for async execution, worker will release
8695                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
8696                  */
8697                 io_kbuf_recycle(req, 0);
8698                 io_queue_iowq(req, NULL);
8699                 break;
8700         case IO_APOLL_OK:
8701                 break;
8702         }
8703
8704         if (linked_timeout)
8705                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
8706 }
8707
8708 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
8709         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
8710 {
8711         int ret;
8712
8713         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
8714
8715         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
8716                 io_req_add_compl_list(req);
8717                 return;
8718         }
8719         /*
8720          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
8721          * doesn't support non-blocking read/write attempts
8722          */
8723         if (likely(!ret))
8724                 io_arm_ltimeout(req);
8725         else
8726                 io_queue_async(req, ret);
8727 }
8728
8729 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
8730         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
8731 {
8732         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
8733                 /*
8734                  * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks
8735                  * with normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
8736                  */
8737                 req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
8738                 req->flags |= REQ_F_LINK;
8739                 io_req_complete_failed(req, req->cqe.res);
8740         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
8741                 io_drain_req(req);
8742         } else {
8743                 int ret = io_req_prep_async(req);
8744
8745                 if (unlikely(ret))
8746                         io_req_complete_failed(req, ret);
8747                 else
8748                         io_queue_iowq(req, NULL);
8749         }
8750 }
8751
8752 /*
8753  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
8754  *
8755  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
8756  */
8757 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
8758                                         struct io_kiocb *req,
8759                                         unsigned int sqe_flags)
8760 {
8761         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
8762                 return false;
8763
8764         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
8765             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
8766                 return false;
8767
8768         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
8769                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
8770                 return false;
8771
8772         return true;
8773 }
8774
8775 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
8776 {
8777         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8778         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
8779
8780         ctx->drain_active = true;
8781         if (head) {
8782                 /*
8783                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
8784                  * the head request and the next request/link after the current
8785                  * link. Considering sequential execution of links,
8786                  * REQ_F_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
8787                  * link.
8788                  */
8789                 head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
8790                 ctx->drain_next = true;
8791         }
8792 }
8793
8794 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
8795                        const struct io_uring_sqe *sqe)
8796         __must_hold(&ctx->uring_lock)
8797 {
8798         const struct io_op_def *def;
8799         unsigned int sqe_flags;
8800         int personality;
8801         u8 opcode;
8802
8803         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
8804         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
8805         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
8806         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
8807         req->cqe.user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
8808         req->file = NULL;
8809         req->rsrc_node = NULL;
8810         req->task = current;
8811
8812         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
8813                 req->opcode = 0;
8814                 return -EINVAL;
8815         }
8816         def = &io_op_defs[opcode];
8817         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
8818                 /* enforce forwards compatibility on users */
8819                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
8820                         return -EINVAL;
8821                 if (sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) {
8822                         if (!def->buffer_select)
8823                                 return -EOPNOTSUPP;
8824                         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_group);
8825                 }
8826                 if (sqe_flags & IOSQE_CQE_SKIP_SUCCESS)
8827                         ctx->drain_disabled = true;
8828                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
8829                         if (ctx->drain_disabled)
8830                                 return -EOPNOTSUPP;
8831                         io_init_req_drain(req);
8832                 }
8833         }
8834         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
8835                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
8836                         return -EACCES;
8837                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
8838                 if (ctx->drain_active)
8839                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
8840                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
8841                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
8842                         ctx->drain_next = false;
8843                         ctx->drain_active = true;
8844                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
8845                 }
8846         }
8847
8848         if (!def->ioprio && sqe->ioprio)
8849                 return -EINVAL;
8850         if (!def->iopoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
8851                 return -EINVAL;
8852
8853         if (def->needs_file) {
8854                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
8855
8856                 req->cqe.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
8857
8858                 /*
8859                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
8860                  * target is potentially a read/write to block based storage.
8861                  */
8862                 if (state->need_plug && def->plug) {
8863                         state->plug_started = true;
8864                         state->need_plug = false;
8865                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
8866                 }
8867         }
8868
8869         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
8870         if (personality) {
8871                 int ret;
8872
8873                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
8874                 if (!req->creds)
8875                         return -EINVAL;
8876                 get_cred(req->creds);
8877                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
8878                 if (ret) {
8879                         put_cred(req->creds);
8880                         return ret;
8881                 }
8882                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
8883         }
8884
8885         return io_req_prep(req, sqe);
8886 }
8887
8888 static __cold int io_submit_fail_init(const struct io_uring_sqe *sqe,
8889                                       struct io_kiocb *req, int ret)
8890 {
8891         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8892         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
8893         struct io_kiocb *head = link->head;
8894
8895         trace_io_uring_req_failed(sqe, ctx, req, ret);
8896
8897         /*
8898          * Avoid breaking links in the middle as it renders links with SQPOLL
8899          * unusable. Instead of failing eagerly, continue assembling the link if
8900          * applicable and mark the head with REQ_F_FAIL. The link flushing code
8901          * should find the flag and handle the rest.
8902          */
8903         req_fail_link_node(req, ret);
8904         if (head && !(head->flags & REQ_F_FAIL))
8905                 req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
8906
8907         if (!(req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)) {
8908                 if (head) {
8909                         link->last->link = req;
8910                         link->head = NULL;
8911                         req = head;
8912                 }
8913                 io_queue_sqe_fallback(req);
8914                 return ret;
8915         }
8916
8917         if (head)
8918                 link->last->link = req;
8919         else
8920                 link->head = req;
8921         link->last = req;
8922         return 0;
8923 }
8924
8925 static inline int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
8926                          const struct io_uring_sqe *sqe)
8927         __must_hold(&ctx->uring_lock)
8928 {
8929         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
8930         int ret;
8931
8932         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
8933         if (unlikely(ret))
8934                 return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
8935
8936         /* don't need @sqe from now on */
8937         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->cqe.user_data, req->opcode,
8938                                   req->flags, true,
8939                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
8940
8941         /*
8942          * If we already have a head request, queue this one for async
8943          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
8944          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
8945          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
8946          * conditions are true (normal request), then just queue it.
8947          */
8948         if (unlikely(link->head)) {
8949                 ret = io_req_prep_async(req);
8950                 if (unlikely(ret))
8951                         return io_submit_fail_init(sqe, req, ret);
8952
8953                 trace_io_uring_link(ctx, req, link->head);
8954                 link->last->link = req;
8955                 link->last = req;
8956
8957                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS)
8958                         return 0;
8959                 /* last request of the link, flush it */
8960                 req = link->head;
8961                 link->head = NULL;
8962                 if (req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))
8963                         goto fallback;
8964
8965         } else if (unlikely(req->flags & (IO_REQ_LINK_FLAGS |
8966                                           REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))) {
8967                 if (req->flags & IO_REQ_LINK_FLAGS) {
8968                         link->head = req;
8969                         link->last = req;
8970                 } else {
8971 fallback:
8972                         io_queue_sqe_fallback(req);
8973                 }
8974                 return 0;
8975         }
8976
8977         io_queue_sqe(req);
8978         return 0;
8979 }
8980
8981 /*
8982  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
8983  */
8984 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
8985 {
8986         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
8987
8988         if (unlikely(state->link.head))
8989                 io_queue_sqe_fallback(state->link.head);
8990         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
8991         io_submit_flush_completions(ctx);
8992         if (state->plug_started)
8993                 blk_finish_plug(&state->plug);
8994 }
8995
8996 /*
8997  * Start submission side cache.
8998  */
8999 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
9000                                   unsigned int max_ios)
9001 {
9002         state->plug_started = false;
9003         state->need_plug = max_ios > 2;
9004         state->submit_nr = max_ios;
9005         /* set only head, no need to init link_last in advance */
9006         state->link.head = NULL;
9007 }
9008
9009 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
9010 {
9011         struct io_rings *rings = ctx->rings;
9012
9013         /*
9014          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
9015          * since once we write the new head, the application could
9016          * write new data to them.
9017          */
9018         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
9019 }
9020
9021 /*
9022  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
9023  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
9024  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
9025  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
9026  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
9027  * prevent a re-load down the line.
9028  */
9029 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
9030 {
9031         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
9032         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
9033
9034         /*
9035          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
9036          *
9037          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
9038          *    head updates.
9039          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
9040          *    though the application is the one updating it.
9041          */
9042         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
9043         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
9044                 /* double index for 128-byte SQEs, twice as long */
9045                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQE128)
9046                         head <<= 1;
9047                 return &ctx->sq_sqes[head];
9048         }
9049
9050         /* drop invalid entries */
9051         ctx->cq_extra--;
9052         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
9053                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
9054         return NULL;
9055 }
9056
9057 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
9058         __must_hold(&ctx->uring_lock)
9059 {
9060         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
9061         unsigned int left;
9062         int ret;
9063
9064         if (unlikely(!entries))
9065                 return 0;
9066         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
9067         ret = left = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
9068         io_get_task_refs(left);
9069         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, left);
9070
9071         do {
9072                 const struct io_uring_sqe *sqe;
9073                 struct io_kiocb *req;
9074
9075                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx)))
9076                         break;
9077                 req = io_alloc_req(ctx);
9078                 sqe = io_get_sqe(ctx);
9079                 if (unlikely(!sqe)) {
9080                         io_req_add_to_cache(req, ctx);
9081                         break;
9082                 }
9083
9084                 /*
9085                  * Continue submitting even for sqe failure if the
9086                  * ring was setup with IORING_SETUP_SUBMIT_ALL
9087                  */
9088                 if (unlikely(io_submit_sqe(ctx, req, sqe)) &&
9089                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SUBMIT_ALL)) {
9090                         left--;
9091                         break;
9092                 }
9093         } while (--left);
9094
9095         if (unlikely(left)) {
9096                 ret -= left;
9097                 /* try again if it submitted nothing and can't allocate a req */
9098                 if (!ret && io_req_cache_empty(ctx))
9099                         ret = -EAGAIN;
9100                 current->io_uring->cached_refs += left;
9101         }
9102
9103         io_submit_state_end(ctx);
9104          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
9105         io_commit_sqring(ctx);
9106         return ret;
9107 }
9108
9109 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
9110 {
9111         return READ_ONCE(sqd->state);
9112 }
9113
9114 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
9115 {
9116         unsigned int to_submit;
9117         int ret = 0;
9118
9119         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
9120         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
9121         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
9122                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
9123
9124         if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
9125                 const struct cred *creds = NULL;
9126
9127                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
9128                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
9129
9130                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9131                 if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
9132                         io_do_iopoll(ctx, true);
9133
9134                 /*
9135                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
9136                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
9137                  */
9138                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
9139                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9140                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9141                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9142
9143                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
9144                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
9145                 if (creds)
9146                         revert_creds(creds);
9147         }
9148
9149         return ret;
9150 }
9151
9152 static __cold void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
9153 {
9154         struct io_ring_ctx *ctx;
9155         unsigned sq_thread_idle = 0;
9156
9157         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9158                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
9159         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
9160 }
9161
9162 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
9163 {
9164         bool did_sig = false;
9165         struct ksignal ksig;
9166
9167         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
9168             signal_pending(current)) {
9169                 mutex_unlock(&sqd->lock);
9170                 if (signal_pending(current))
9171                         did_sig = get_signal(&ksig);
9172                 cond_resched();
9173                 mutex_lock(&sqd->lock);
9174         }
9175         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
9176 }
9177
9178 static int io_sq_thread(void *data)
9179 {
9180         struct io_sq_data *sqd = data;
9181         struct io_ring_ctx *ctx;
9182         unsigned long timeout = 0;
9183         char buf[TASK_COMM_LEN];
9184         DEFINE_WAIT(wait);
9185
9186         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
9187         set_task_comm(current, buf);
9188
9189         if (sqd->sq_cpu != -1)
9190                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
9191         else
9192                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
9193         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
9194
9195         audit_alloc_kernel(current);
9196
9197         mutex_lock(&sqd->lock);
9198         while (1) {
9199                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
9200
9201                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
9202                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
9203                                 break;
9204                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
9205                 }
9206
9207                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
9208                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
9209                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
9210
9211                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)))
9212                                 sqt_spin = true;
9213                 }
9214                 if (io_run_task_work())
9215                         sqt_spin = true;
9216
9217                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
9218                         cond_resched();
9219                         if (sqt_spin)
9220                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
9221                         continue;
9222                 }
9223
9224                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9225                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !task_work_pending(current)) {
9226                         bool needs_sched = true;
9227
9228                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
9229                                 atomic_or(IORING_SQ_NEED_WAKEUP,
9230                                                 &ctx->rings->sq_flags);
9231                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
9232                                     !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
9233                                         needs_sched = false;
9234                                         break;
9235                                 }
9236
9237                                 /*
9238                                  * Ensure the store of the wakeup flag is not
9239                                  * reordered with the load of the SQ tail
9240                                  */
9241                                 smp_mb__after_atomic();
9242
9243                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
9244                                         needs_sched = false;
9245                                         break;
9246                                 }
9247                         }
9248
9249                         if (needs_sched) {
9250                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
9251                                 schedule();
9252                                 mutex_lock(&sqd->lock);
9253                         }
9254                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9255                                 atomic_andnot(IORING_SQ_NEED_WAKEUP,
9256                                                 &ctx->rings->sq_flags);
9257                 }
9258
9259                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
9260                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
9261         }
9262
9263         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
9264         sqd->thread = NULL;
9265         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9266                 atomic_or(IORING_SQ_NEED_WAKEUP, &ctx->rings->sq_flags);
9267         io_run_task_work();
9268         mutex_unlock(&sqd->lock);
9269
9270         audit_free(current);
9271
9272         complete(&sqd->exited);
9273         do_exit(0);
9274 }
9275
9276 struct io_wait_queue {
9277         struct wait_queue_entry wq;
9278         struct io_ring_ctx *ctx;
9279         unsigned cq_tail;
9280         unsigned nr_timeouts;
9281 };
9282
9283 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
9284 {
9285         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
9286         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
9287
9288         /*
9289          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
9290          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
9291          * regardless of event count.
9292          */
9293         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
9294 }
9295
9296 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
9297                             int wake_flags, void *key)
9298 {
9299         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
9300                                                         wq);
9301
9302         /*
9303          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
9304          * the task, and the next invocation will do it.
9305          */
9306         if (io_should_wake(iowq) ||
9307             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &iowq->ctx->check_cq))
9308                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
9309         return -1;
9310 }
9311
9312 static int io_run_task_work_sig(void)
9313 {
9314         if (io_run_task_work())
9315                 return 1;
9316         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
9317                 return -ERESTARTSYS;
9318         if (task_sigpending(current))
9319                 return -EINTR;
9320         return 0;
9321 }
9322
9323 /* when returns >0, the caller should retry */
9324 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
9325                                           struct io_wait_queue *iowq,
9326                                           ktime_t timeout)
9327 {
9328         int ret;
9329         unsigned long check_cq;
9330
9331         /* make sure we run task_work before checking for signals */
9332         ret = io_run_task_work_sig();
9333         if (ret || io_should_wake(iowq))
9334                 return ret;
9335         check_cq = READ_ONCE(ctx->check_cq);
9336         /* let the caller flush overflows, retry */
9337         if (check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT))
9338                 return 1;
9339         if (unlikely(check_cq & BIT(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT)))
9340                 return -EBADR;
9341         if (!schedule_hrtimeout(&timeout, HRTIMER_MODE_ABS))
9342                 return -ETIME;
9343         return 1;
9344 }
9345
9346 /*
9347  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
9348  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
9349  */
9350 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
9351                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
9352                           struct __kernel_timespec __user *uts)
9353 {
9354         struct io_wait_queue iowq;
9355         struct io_rings *rings = ctx->rings;
9356         ktime_t timeout = KTIME_MAX;
9357         int ret;
9358
9359         do {
9360                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
9361                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
9362                         return 0;
9363                 if (!io_run_task_work())
9364                         break;
9365         } while (1);
9366
9367         if (sig) {
9368 #ifdef CONFIG_COMPAT
9369                 if (in_compat_syscall())
9370                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
9371                                                       sigsz);
9372                 else
9373 #endif
9374                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
9375
9376                 if (ret)
9377                         return ret;
9378         }
9379
9380         if (uts) {
9381                 struct timespec64 ts;
9382
9383                 if (get_timespec64(&ts, uts))
9384                         return -EFAULT;
9385                 timeout = ktime_add_ns(timespec64_to_ktime(ts), ktime_get_ns());
9386         }
9387
9388         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
9389         iowq.wq.private = current;
9390         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
9391         iowq.ctx = ctx;
9392         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
9393         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
9394
9395         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
9396         do {
9397                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
9398                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
9399                         ret = -EBUSY;
9400                         break;
9401                 }
9402                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
9403                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
9404                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, timeout);
9405                 cond_resched();
9406         } while (ret > 0);
9407
9408         finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
9409         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
9410
9411         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
9412 }
9413
9414 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
9415 {
9416         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
9417
9418         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
9419                 kfree(table[i]);
9420         kfree(table);
9421 }
9422
9423 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
9424 {
9425         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
9426         size_t init_size = size;
9427         void **table;
9428
9429         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
9430         if (!table)
9431                 return NULL;
9432
9433         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
9434                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
9435
9436                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
9437                 if (!table[i]) {
9438                         io_free_page_table(table, init_size);
9439                         return NULL;
9440                 }
9441                 size -= this_size;
9442         }
9443         return table;
9444 }
9445
9446 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
9447 {
9448         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
9449         kfree(ref_node);
9450 }
9451
9452 static __cold void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
9453 {
9454         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
9455         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
9456         unsigned long flags;
9457         bool first_add = false;
9458         unsigned long delay = HZ;
9459
9460         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
9461         node->done = true;
9462
9463         /* if we are mid-quiesce then do not delay */
9464         if (node->rsrc_data->quiesce)
9465                 delay = 0;
9466
9467         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
9468                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
9469                                             struct io_rsrc_node, node);
9470                 /* recycle ref nodes in order */
9471                 if (!node->done)
9472                         break;
9473                 list_del(&node->node);
9474                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
9475         }
9476         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
9477
9478         if (first_add)
9479                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
9480 }
9481
9482 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(void)
9483 {
9484         struct io_rsrc_node *ref_node;
9485
9486         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
9487         if (!ref_node)
9488                 return NULL;
9489
9490         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
9491                             0, GFP_KERNEL)) {
9492                 kfree(ref_node);
9493                 return NULL;
9494         }
9495         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
9496         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
9497         ref_node->done = false;
9498         return ref_node;
9499 }
9500
9501 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
9502                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
9503         __must_hold(&ctx->uring_lock)
9504 {
9505         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
9506         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
9507
9508         io_rsrc_refs_drop(ctx);
9509
9510         if (data_to_kill) {
9511                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
9512
9513                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
9514                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
9515                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
9516                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
9517
9518                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
9519                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
9520                 ctx->rsrc_node = NULL;
9521         }
9522
9523         if (!ctx->rsrc_node) {
9524                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
9525                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
9526         }
9527 }
9528
9529 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
9530 {
9531         if (ctx->rsrc_backup_node)
9532                 return 0;
9533         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc();
9534         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
9535 }
9536
9537 static __cold int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
9538                                       struct io_ring_ctx *ctx)
9539 {
9540         int ret;
9541
9542         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
9543         if (data->quiesce)
9544                 return -ENXIO;
9545
9546         data->quiesce = true;
9547         do {
9548                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9549                 if (ret)
9550                         break;
9551                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
9552
9553                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
9554                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
9555                         break;
9556                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9557                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9558                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
9559                 if (!ret) {
9560                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9561                         if (atomic_read(&data->refs) > 0) {
9562                                 /*
9563                                  * it has been revived by another thread while
9564                                  * we were unlocked
9565                                  */
9566                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9567                         } else {
9568                                 break;
9569                         }
9570                 }
9571
9572                 atomic_inc(&data->refs);
9573                 /* wait for all works potentially completing data->done */
9574                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9575                 reinit_completion(&data->done);
9576
9577                 ret = io_run_task_work_sig();
9578                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9579         } while (ret >= 0);
9580         data->quiesce = false;
9581
9582         return ret;
9583 }
9584
9585 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
9586 {
9587         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
9588         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
9589
9590         return &data->tags[table_idx][off];
9591 }
9592
9593 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
9594 {
9595         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
9596
9597         if (data->tags)
9598                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
9599         kfree(data);
9600 }
9601
9602 static __cold int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
9603                                      u64 __user *utags, unsigned nr,
9604                                      struct io_rsrc_data **pdata)
9605 {
9606         struct io_rsrc_data *data;
9607         int ret = -ENOMEM;
9608         unsigned i;
9609
9610         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
9611         if (!data)
9612                 return -ENOMEM;
9613         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
9614         if (!data->tags) {
9615                 kfree(data);
9616                 return -ENOMEM;
9617         }
9618
9619         data->nr = nr;
9620         data->ctx = ctx;
9621         data->do_put = do_put;
9622         if (utags) {
9623                 ret = -EFAULT;
9624                 for (i = 0; i < nr; i++) {
9625                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
9626
9627                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
9628                                            sizeof(*tag_slot)))
9629                                 goto fail;
9630                 }
9631         }
9632
9633         atomic_set(&data->refs, 1);
9634         init_completion(&data->done);
9635         *pdata = data;
9636         return 0;
9637 fail:
9638         io_rsrc_data_free(data);
9639         return ret;
9640 }
9641
9642 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
9643 {
9644         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
9645                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
9646         if (unlikely(!table->files))
9647                 return false;
9648
9649         table->bitmap = bitmap_zalloc(nr_files, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
9650         if (unlikely(!table->bitmap)) {
9651                 kvfree(table->files);
9652                 return false;
9653         }
9654
9655         return true;
9656 }
9657
9658 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
9659 {
9660         kvfree(table->files);
9661         bitmap_free(table->bitmap);
9662         table->files = NULL;
9663         table->bitmap = NULL;
9664 }
9665
9666 static inline void io_file_bitmap_set(struct io_file_table *table, int bit)
9667 {
9668         WARN_ON_ONCE(test_bit(bit, table->bitmap));
9669         __set_bit(bit, table->bitmap);
9670         table->alloc_hint = bit + 1;
9671 }
9672
9673 static inline void io_file_bitmap_clear(struct io_file_table *table, int bit)
9674 {
9675         __clear_bit(bit, table->bitmap);
9676         table->alloc_hint = bit;
9677 }
9678
9679 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9680 {
9681 #if !defined(IO_URING_SCM_ALL)
9682         int i;
9683
9684         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
9685                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i);
9686
9687                 if (!file)
9688                         continue;
9689                 if (io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i)->file_ptr & FFS_SCM)
9690                         continue;
9691                 io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, i);
9692                 fput(file);
9693         }
9694 #endif
9695
9696 #if defined(CONFIG_UNIX)
9697         if (ctx->ring_sock) {
9698                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
9699                 struct sk_buff *skb;
9700
9701                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
9702                         kfree_skb(skb);
9703         }
9704 #endif
9705         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
9706         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
9707         ctx->file_data = NULL;
9708         ctx->nr_user_files = 0;
9709 }
9710
9711 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9712 {
9713         unsigned nr = ctx->nr_user_files;
9714         int ret;
9715
9716         if (!ctx->file_data)
9717                 return -ENXIO;
9718
9719         /*
9720          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
9721          * prevent new requests using the table.
9722          */
9723         ctx->nr_user_files = 0;
9724         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
9725         ctx->nr_user_files = nr;
9726         if (!ret)
9727                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9728         return ret;
9729 }
9730
9731 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
9732         __releases(&sqd->lock)
9733 {
9734         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
9735
9736         /*
9737          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
9738          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
9739          */
9740         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
9741         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
9742                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
9743         mutex_unlock(&sqd->lock);
9744 }
9745
9746 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
9747         __acquires(&sqd->lock)
9748 {
9749         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
9750
9751         atomic_inc(&sqd->park_pending);
9752         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
9753         mutex_lock(&sqd->lock);
9754         if (sqd->thread)
9755                 wake_up_process(sqd->thread);
9756 }
9757
9758 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
9759 {
9760         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
9761         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
9762
9763         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
9764         mutex_lock(&sqd->lock);
9765         if (sqd->thread)
9766                 wake_up_process(sqd->thread);
9767         mutex_unlock(&sqd->lock);
9768         wait_for_completion(&sqd->exited);
9769 }
9770
9771 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
9772 {
9773         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
9774                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
9775
9776                 io_sq_thread_stop(sqd);
9777                 kfree(sqd);
9778         }
9779 }
9780
9781 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
9782 {
9783         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9784
9785         if (sqd) {
9786                 io_sq_thread_park(sqd);
9787                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
9788                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
9789                 io_sq_thread_unpark(sqd);
9790
9791                 io_put_sq_data(sqd);
9792                 ctx->sq_data = NULL;
9793         }
9794 }
9795
9796 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
9797 {
9798         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
9799         struct io_sq_data *sqd;
9800         struct fd f;
9801
9802         f = fdget(p->wq_fd);
9803         if (!f.file)
9804                 return ERR_PTR(-ENXIO);
9805         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
9806                 fdput(f);
9807                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9808         }
9809
9810         ctx_attach = f.file->private_data;
9811         sqd = ctx_attach->sq_data;
9812         if (!sqd) {
9813                 fdput(f);
9814                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9815         }
9816         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
9817                 fdput(f);
9818                 return ERR_PTR(-EPERM);
9819         }
9820
9821         refcount_inc(&sqd->refs);
9822         fdput(f);
9823         return sqd;
9824 }
9825
9826 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
9827                                          bool *attached)
9828 {
9829         struct io_sq_data *sqd;
9830
9831         *attached = false;
9832         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
9833                 sqd = io_attach_sq_data(p);
9834                 if (!IS_ERR(sqd)) {
9835                         *attached = true;
9836                         return sqd;
9837                 }
9838                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
9839                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
9840                         return sqd;
9841         }
9842
9843         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
9844         if (!sqd)
9845                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9846
9847         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
9848         refcount_set(&sqd->refs, 1);
9849         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
9850         mutex_init(&sqd->lock);
9851         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
9852         init_completion(&sqd->exited);
9853         return sqd;
9854 }
9855
9856 /*
9857  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
9858  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
9859  * loops in the file referencing. We account only files that can hold other
9860  * files because otherwise they can't form a loop and so are not interesting
9861  * for GC.
9862  */
9863 static int io_scm_file_account(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9864 {
9865 #if defined(CONFIG_UNIX)
9866         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
9867         struct sk_buff_head *head = &sk->sk_receive_queue;
9868         struct scm_fp_list *fpl;
9869         struct sk_buff *skb;
9870
9871         if (likely(!io_file_need_scm(file)))
9872                 return 0;
9873
9874         /*
9875          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
9876          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
9877          * and filling it in.
9878          */
9879         spin_lock_irq(&head->lock);
9880         skb = skb_peek(head);
9881         if (skb && UNIXCB(skb).fp->count < SCM_MAX_FD)
9882                 __skb_unlink(skb, head);
9883         else
9884                 skb = NULL;
9885         spin_unlock_irq(&head->lock);
9886
9887         if (!skb) {
9888                 fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
9889                 if (!fpl)
9890                         return -ENOMEM;
9891
9892                 skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
9893                 if (!skb) {
9894                         kfree(fpl);
9895                         return -ENOMEM;
9896                 }
9897
9898                 fpl->user = get_uid(current_user());
9899                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
9900                 fpl->count = 0;
9901
9902                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
9903                 skb->sk = sk;
9904                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
9905                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
9906         }
9907
9908         fpl = UNIXCB(skb).fp;
9909         fpl->fp[fpl->count++] = get_file(file);
9910         unix_inflight(fpl->user, file);
9911         skb_queue_head(head, skb);
9912         fput(file);
9913 #endif
9914         return 0;
9915 }
9916
9917 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
9918 {
9919         struct file *file = prsrc->file;
9920 #if defined(CONFIG_UNIX)
9921         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
9922         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
9923         struct sk_buff *skb;
9924         int i;
9925
9926         if (!io_file_need_scm(file)) {
9927                 fput(file);
9928                 return;
9929         }
9930
9931         __skb_queue_head_init(&list);
9932
9933         /*
9934          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
9935          * remove this entry and rearrange the file array.
9936          */
9937         skb = skb_dequeue(head);
9938         while (skb) {
9939                 struct scm_fp_list *fp;
9940
9941                 fp = UNIXCB(skb).fp;
9942                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
9943                         int left;
9944
9945                         if (fp->fp[i] != file)
9946                                 continue;
9947
9948                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
9949                         left = fp->count - 1 - i;
9950                         if (left) {
9951                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
9952                                                 left * sizeof(struct file *));
9953                         }
9954                         fp->count--;
9955                         if (!fp->count) {
9956                                 kfree_skb(skb);
9957                                 skb = NULL;
9958                         } else {
9959                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
9960                         }
9961                         fput(file);
9962                         file = NULL;
9963                         break;
9964                 }
9965
9966                 if (!file)
9967                         break;
9968
9969                 __skb_queue_tail(&list, skb);
9970
9971                 skb = skb_dequeue(head);
9972         }
9973
9974         if (skb_peek(&list)) {
9975                 spin_lock_irq(&head->lock);
9976                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
9977                         __skb_queue_tail(head, skb);
9978                 spin_unlock_irq(&head->lock);
9979         }
9980 #else
9981         fput(file);
9982 #endif
9983 }
9984
9985 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
9986 {
9987         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
9988         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
9989         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
9990
9991         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
9992                 list_del(&prsrc->list);
9993
9994                 if (prsrc->tag) {
9995                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
9996                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9997
9998                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9999                         io_fill_cqe_aux(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
10000                         io_commit_cqring(ctx);
10001                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10002                         io_cqring_ev_posted(ctx);
10003
10004                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
10005                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10006                 }
10007
10008                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
10009                 kfree(prsrc);
10010         }
10011
10012         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
10013         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
10014                 complete(&rsrc_data->done);
10015 }
10016
10017 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
10018 {
10019         struct io_ring_ctx *ctx;
10020         struct llist_node *node;
10021
10022         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
10023         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
10024
10025         while (node) {
10026                 struct io_rsrc_node *ref_node;
10027                 struct llist_node *next = node->next;
10028
10029                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
10030                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
10031                 node = next;
10032         }
10033 }
10034
10035 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10036                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
10037 {
10038         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
10039         struct file *file;
10040         int fd, ret;
10041         unsigned i;
10042
10043         if (ctx->file_data)
10044                 return -EBUSY;
10045         if (!nr_args)
10046                 return -EINVAL;
10047         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
10048                 return -EMFILE;
10049         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
10050                 return -EMFILE;
10051         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10052         if (ret)
10053                 return ret;
10054         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
10055                                  &ctx->file_data);
10056         if (ret)
10057                 return ret;
10058
10059         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args)) {
10060                 io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
10061                 ctx->file_data = NULL;
10062                 return -ENOMEM;
10063         }
10064
10065         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
10066                 struct io_fixed_file *file_slot;
10067
10068                 if (fds && copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
10069                         ret = -EFAULT;
10070                         goto fail;
10071                 }
10072                 /* allow sparse sets */
10073                 if (!fds || fd == -1) {
10074                         ret = -EINVAL;
10075                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
10076                                 goto fail;
10077                         continue;
10078                 }
10079
10080                 file = fget(fd);
10081                 ret = -EBADF;
10082                 if (unlikely(!file))
10083                         goto fail;
10084
10085                 /*
10086                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
10087                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
10088                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
10089                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
10090                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
10091                  */
10092                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
10093                         fput(file);
10094                         goto fail;
10095                 }
10096                 ret = io_scm_file_account(ctx, file);
10097                 if (ret) {
10098                         fput(file);
10099                         goto fail;
10100                 }
10101                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
10102                 io_fixed_file_set(file_slot, file);
10103                 io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, i);
10104         }
10105
10106         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10107         return 0;
10108 fail:
10109         __io_sqe_files_unregister(ctx);
10110         return ret;
10111 }
10112
10113 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
10114                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
10115 {
10116         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, idx);
10117         struct io_rsrc_put *prsrc;
10118
10119         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
10120         if (!prsrc)
10121                 return -ENOMEM;
10122
10123         prsrc->tag = *tag_slot;
10124         *tag_slot = 0;
10125         prsrc->rsrc = rsrc;
10126         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
10127         return 0;
10128 }
10129
10130 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
10131                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
10132         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
10133 {
10134         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
10135         bool needs_switch = false;
10136         struct io_fixed_file *file_slot;
10137         int ret;
10138
10139         if (file->f_op == &io_uring_fops)
10140                 return -EBADF;
10141         if (!ctx->file_data)
10142                 return -ENXIO;
10143         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
10144                 return -EINVAL;
10145
10146         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
10147         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
10148
10149         if (file_slot->file_ptr) {
10150                 struct file *old_file;
10151
10152                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10153                 if (ret)
10154                         goto err;
10155
10156                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
10157                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
10158                                             ctx->rsrc_node, old_file);
10159                 if (ret)
10160                         goto err;
10161                 file_slot->file_ptr = 0;
10162                 io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, slot_index);
10163                 needs_switch = true;
10164         }
10165
10166         ret = io_scm_file_account(ctx, file);
10167         if (!ret) {
10168                 *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
10169                 io_fixed_file_set(file_slot, file);
10170                 io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, slot_index);
10171         }
10172 err:
10173         if (needs_switch)
10174                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
10175         if (ret)
10176                 fput(file);
10177         return ret;
10178 }
10179
10180 static int __io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags,
10181                             unsigned int offset)
10182 {
10183         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
10184         struct io_fixed_file *file_slot;
10185         struct file *file;
10186         int ret;
10187
10188         io_ring_submit_lock(ctx, issue_flags);
10189         ret = -ENXIO;
10190         if (unlikely(!ctx->file_data))
10191                 goto out;
10192         ret = -EINVAL;
10193         if (offset >= ctx->nr_user_files)
10194                 goto out;
10195         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10196         if (ret)
10197                 goto out;
10198
10199         offset = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
10200         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, offset);
10201         ret = -EBADF;
10202         if (!file_slot->file_ptr)
10203                 goto out;
10204
10205         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
10206         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
10207         if (ret)
10208                 goto out;
10209
10210         file_slot->file_ptr = 0;
10211         io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, offset);
10212         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
10213         ret = 0;
10214 out:
10215         io_ring_submit_unlock(ctx, issue_flags);
10216         return ret;
10217 }
10218
10219 static inline int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
10220 {
10221         return __io_close_fixed(req, issue_flags, req->close.file_slot - 1);
10222 }
10223
10224 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
10225                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10226                                  unsigned nr_args)
10227 {
10228         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
10229         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
10230         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
10231         struct io_fixed_file *file_slot;
10232         struct file *file;
10233         int fd, i, err = 0;
10234         unsigned int done;
10235         bool needs_switch = false;
10236
10237         if (!ctx->file_data)
10238                 return -ENXIO;
10239         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
10240                 return -EINVAL;
10241
10242         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
10243                 u64 tag = 0;
10244
10245                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
10246                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
10247                         err = -EFAULT;
10248                         break;
10249                 }
10250                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
10251                         err = -EINVAL;
10252                         break;
10253                 }
10254                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
10255                         continue;
10256
10257                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
10258                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
10259
10260                 if (file_slot->file_ptr) {
10261                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
10262                         err = io_queue_rsrc_removal(data, i, ctx->rsrc_node, file);
10263                         if (err)
10264                                 break;
10265                         file_slot->file_ptr = 0;
10266                         io_file_bitmap_clear(&ctx->file_table, i);
10267                         needs_switch = true;
10268                 }
10269                 if (fd != -1) {
10270                         file = fget(fd);
10271                         if (!file) {
10272                                 err = -EBADF;
10273                                 break;
10274                         }
10275                         /*
10276                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
10277                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
10278                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
10279                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
10280                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
10281                          * support regular read/write anyway.
10282                          */
10283                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
10284                                 fput(file);
10285                                 err = -EBADF;
10286                                 break;
10287                         }
10288                         err = io_scm_file_account(ctx, file);
10289                         if (err) {
10290                                 fput(file);
10291                                 break;
10292                         }
10293                         *io_get_tag_slot(data, i) = tag;
10294                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
10295                         io_file_bitmap_set(&ctx->file_table, i);
10296                 }
10297         }
10298
10299         if (needs_switch)
10300                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
10301         return done ? done : err;
10302 }
10303
10304 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
10305                                         struct task_struct *task)
10306 {
10307         struct io_wq_hash *hash;
10308         struct io_wq_data data;
10309         unsigned int concurrency;
10310
10311         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10312         hash = ctx->hash_map;
10313         if (!hash) {
10314                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
10315                 if (!hash) {
10316                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10317                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10318                 }
10319                 refcount_set(&hash->refs, 1);
10320                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
10321                 ctx->hash_map = hash;
10322         }
10323         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10324
10325         data.hash = hash;
10326         data.task = task;
10327         data.free_work = io_wq_free_work;
10328         data.do_work = io_wq_submit_work;
10329
10330         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
10331         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
10332
10333         return io_wq_create(concurrency, &data);
10334 }
10335
10336 static __cold int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
10337                                               struct io_ring_ctx *ctx)
10338 {
10339         struct io_uring_task *tctx;
10340         int ret;
10341
10342         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
10343         if (unlikely(!tctx))
10344                 return -ENOMEM;
10345
10346         tctx->registered_rings = kcalloc(IO_RINGFD_REG_MAX,
10347                                          sizeof(struct file *), GFP_KERNEL);
10348         if (unlikely(!tctx->registered_rings)) {
10349                 kfree(tctx);
10350                 return -ENOMEM;
10351         }
10352
10353         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
10354         if (unlikely(ret)) {
10355                 kfree(tctx->registered_rings);
10356                 kfree(tctx);
10357                 return ret;
10358         }
10359
10360         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
10361         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
10362                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
10363                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
10364                 kfree(tctx->registered_rings);
10365                 kfree(tctx);
10366                 return ret;
10367         }
10368
10369         xa_init(&tctx->xa);
10370         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
10371         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
10372         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
10373         task->io_uring = tctx;
10374         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
10375         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
10376         INIT_WQ_LIST(&tctx->prio_task_list);
10377         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
10378         return 0;
10379 }
10380
10381 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
10382 {
10383         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
10384
10385         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
10386         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
10387         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
10388
10389         kfree(tctx->registered_rings);
10390         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
10391         kfree(tctx);
10392         tsk->io_uring = NULL;
10393 }
10394
10395 static __cold int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
10396                                        struct io_uring_params *p)
10397 {
10398         int ret;
10399
10400         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
10401         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
10402                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
10403                 struct fd f;
10404
10405                 f = fdget(p->wq_fd);
10406                 if (!f.file)
10407                         return -ENXIO;
10408                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
10409                         fdput(f);
10410                         return -EINVAL;
10411                 }
10412                 fdput(f);
10413         }
10414         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10415                 struct task_struct *tsk;
10416                 struct io_sq_data *sqd;
10417                 bool attached;
10418
10419                 ret = security_uring_sqpoll();
10420                 if (ret)
10421                         return ret;
10422
10423                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
10424                 if (IS_ERR(sqd)) {
10425                         ret = PTR_ERR(sqd);
10426                         goto err;
10427                 }
10428
10429                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
10430                 ctx->sq_data = sqd;
10431                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
10432                 if (!ctx->sq_thread_idle)
10433                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
10434
10435                 io_sq_thread_park(sqd);
10436                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
10437                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
10438                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
10439                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
10440                 io_sq_thread_unpark(sqd);
10441
10442                 if (ret < 0)
10443                         goto err;
10444                 if (attached)
10445                         return 0;
10446
10447                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
10448                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
10449
10450                         ret = -EINVAL;
10451                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
10452                                 goto err_sqpoll;
10453                         sqd->sq_cpu = cpu;
10454                 } else {
10455                         sqd->sq_cpu = -1;
10456                 }
10457
10458                 sqd->task_pid = current->pid;
10459                 sqd->task_tgid = current->tgid;
10460                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
10461                 if (IS_ERR(tsk)) {
10462                         ret = PTR_ERR(tsk);
10463                         goto err_sqpoll;
10464                 }
10465
10466                 sqd->thread = tsk;
10467                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
10468                 wake_up_new_task(tsk);
10469                 if (ret)
10470                         goto err;
10471         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
10472                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
10473                 ret = -EINVAL;
10474                 goto err;
10475         }
10476
10477         return 0;
10478 err_sqpoll:
10479         complete(&ctx->sq_data->exited);
10480 err:
10481         io_sq_thread_finish(ctx);
10482         return ret;
10483 }
10484
10485 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
10486                                       unsigned long nr_pages)
10487 {
10488         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
10489 }
10490
10491 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
10492                                    unsigned long nr_pages)
10493 {
10494         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
10495
10496         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
10497         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
10498
10499         do {
10500                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
10501                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
10502                 if (new_pages > page_limit)
10503                         return -ENOMEM;
10504         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
10505                                         new_pages) != cur_pages);
10506
10507         return 0;
10508 }
10509
10510 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
10511 {
10512         if (ctx->user)
10513                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
10514
10515         if (ctx->mm_account)
10516                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
10517 }
10518
10519 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
10520 {
10521         int ret;
10522
10523         if (ctx->user) {
10524                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
10525                 if (ret)
10526                         return ret;
10527         }
10528
10529         if (ctx->mm_account)
10530                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
10531
10532         return 0;
10533 }
10534
10535 static void io_mem_free(void *ptr)
10536 {
10537         struct page *page;
10538
10539         if (!ptr)
10540                 return;
10541
10542         page = virt_to_head_page(ptr);
10543         if (put_page_testzero(page))
10544                 free_compound_page(page);
10545 }
10546
10547 static void *io_mem_alloc(size_t size)
10548 {
10549         gfp_t gfp = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP;
10550
10551         return (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
10552 }
10553
10554 static unsigned long rings_size(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int sq_entries,
10555                                 unsigned int cq_entries, size_t *sq_offset)
10556 {
10557         struct io_rings *rings;
10558         size_t off, sq_array_size;
10559
10560         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
10561         if (off == SIZE_MAX)
10562                 return SIZE_MAX;
10563         if (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32) {
10564                 if (check_shl_overflow(off, 1, &off))
10565                         return SIZE_MAX;
10566         }
10567
10568 #ifdef CONFIG_SMP
10569         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
10570         if (off == 0)
10571                 return SIZE_MAX;
10572 #endif
10573
10574         if (sq_offset)
10575                 *sq_offset = off;
10576
10577         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
10578         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
10579                 return SIZE_MAX;
10580
10581         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
10582                 return SIZE_MAX;
10583
10584         return off;
10585 }
10586
10587 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
10588 {
10589         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
10590         unsigned int i;
10591
10592         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
10593                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
10594                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
10595                 if (imu->acct_pages)
10596                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
10597                 kvfree(imu);
10598         }
10599         *slot = NULL;
10600 }
10601
10602 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
10603 {
10604         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
10605         prsrc->buf = NULL;
10606 }
10607
10608 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
10609 {
10610         unsigned int i;
10611
10612         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
10613                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
10614         kfree(ctx->user_bufs);
10615         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
10616         ctx->user_bufs = NULL;
10617         ctx->buf_data = NULL;
10618         ctx->nr_user_bufs = 0;
10619 }
10620
10621 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
10622 {
10623         unsigned nr = ctx->nr_user_bufs;
10624         int ret;
10625
10626         if (!ctx->buf_data)
10627                 return -ENXIO;
10628
10629         /*
10630          * Quiesce may unlock ->uring_lock, and while it's not held
10631          * prevent new requests using the table.
10632          */
10633         ctx->nr_user_bufs = 0;
10634         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
10635         ctx->nr_user_bufs = nr;
10636         if (!ret)
10637                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10638         return ret;
10639 }
10640
10641 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
10642                        void __user *arg, unsigned index)
10643 {
10644         struct iovec __user *src;
10645
10646 #ifdef CONFIG_COMPAT
10647         if (ctx->compat) {
10648                 struct compat_iovec __user *ciovs;
10649                 struct compat_iovec ciov;
10650
10651                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
10652                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
10653                         return -EFAULT;
10654
10655                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
10656                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
10657                 return 0;
10658         }
10659 #endif
10660         src = (struct iovec __user *) arg;
10661         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
10662                 return -EFAULT;
10663         return 0;
10664 }
10665
10666 /*
10667  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
10668  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
10669  * match that one.
10670  *
10671  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
10672  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
10673  * page, not just the constituent pages of a huge page.
10674  */
10675 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
10676                                   int nr_pages, struct page *hpage)
10677 {
10678         int i, j;
10679
10680         /* check current page array */
10681         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10682                 if (!PageCompound(pages[i]))
10683                         continue;
10684                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
10685                         return true;
10686         }
10687
10688         /* check previously registered pages */
10689         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10690                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
10691
10692                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
10693                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
10694                                 continue;
10695                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
10696                                 return true;
10697                 }
10698         }
10699
10700         return false;
10701 }
10702
10703 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
10704                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
10705                                  struct page **last_hpage)
10706 {
10707         int i, ret;
10708
10709         imu->acct_pages = 0;
10710         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10711                 if (!PageCompound(pages[i])) {
10712                         imu->acct_pages++;
10713                 } else {
10714                         struct page *hpage;
10715
10716                         hpage = compound_head(pages[i]);
10717                         if (hpage == *last_hpage)
10718                                 continue;
10719                         *last_hpage = hpage;
10720                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
10721                                 continue;
10722                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
10723                 }
10724         }
10725
10726         if (!imu->acct_pages)
10727                 return 0;
10728
10729         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
10730         if (ret)
10731                 imu->acct_pages = 0;
10732         return ret;
10733 }
10734
10735 static struct page **io_pin_pages(unsigned long ubuf, unsigned long len,
10736                                   int *npages)
10737 {
10738         unsigned long start, end, nr_pages;
10739         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
10740         struct page **pages = NULL;
10741         int i, pret, ret = -ENOMEM;
10742
10743         end = (ubuf + len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
10744         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
10745         nr_pages = end - start;
10746
10747         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
10748         if (!pages)
10749                 goto done;
10750
10751         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
10752                               GFP_KERNEL);
10753         if (!vmas)
10754                 goto done;
10755
10756         ret = 0;
10757         mmap_read_lock(current->mm);
10758         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
10759                               pages, vmas);
10760         if (pret == nr_pages) {
10761                 /* don't support file backed memory */
10762                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10763                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
10764
10765                         if (vma_is_shmem(vma))
10766                                 continue;
10767                         if (vma->vm_file &&
10768                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
10769                                 ret = -EOPNOTSUPP;
10770                                 break;
10771                         }
10772                 }
10773                 *npages = nr_pages;
10774         } else {
10775                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
10776         }
10777         mmap_read_unlock(current->mm);
10778         if (ret) {
10779                 /*
10780                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
10781                  * release any pages we did get
10782                  */
10783                 if (pret > 0)
10784                         unpin_user_pages(pages, pret);
10785                 goto done;
10786         }
10787         ret = 0;
10788 done:
10789         kvfree(vmas);
10790         if (ret < 0) {
10791                 kvfree(pages);
10792                 pages = ERR_PTR(ret);
10793         }
10794         return pages;
10795 }
10796
10797 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
10798                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
10799                                   struct page **last_hpage)
10800 {
10801         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
10802         struct page **pages = NULL;
10803         unsigned long off;
10804         size_t size;
10805         int ret, nr_pages, i;
10806
10807         if (!iov->iov_base) {
10808                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
10809                 return 0;
10810         }
10811
10812         *pimu = NULL;
10813         ret = -ENOMEM;
10814
10815         pages = io_pin_pages((unsigned long) iov->iov_base, iov->iov_len,
10816                                 &nr_pages);
10817         if (IS_ERR(pages)) {
10818                 ret = PTR_ERR(pages);
10819                 pages = NULL;
10820                 goto done;
10821         }
10822
10823         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
10824         if (!imu)
10825                 goto done;
10826
10827         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, nr_pages, imu, last_hpage);
10828         if (ret) {
10829                 unpin_user_pages(pages, nr_pages);
10830                 goto done;
10831         }
10832
10833         off = (unsigned long) iov->iov_base & ~PAGE_MASK;
10834         size = iov->iov_len;
10835         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10836                 size_t vec_len;
10837
10838                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
10839                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
10840                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
10841                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
10842                 off = 0;
10843                 size -= vec_len;
10844         }
10845         /* store original address for later verification */
10846         imu->ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
10847         imu->ubuf_end = imu->ubuf + iov->iov_len;
10848         imu->nr_bvecs = nr_pages;
10849         *pimu = imu;
10850         ret = 0;
10851 done:
10852         if (ret)
10853                 kvfree(imu);
10854         kvfree(pages);
10855         return ret;
10856 }
10857
10858 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
10859 {
10860         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
10861         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
10862 }
10863
10864 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
10865 {
10866         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
10867
10868         /*
10869          * Don't impose further limits on the size and buffer
10870          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
10871          * submitted if they are wrong.
10872          */
10873         if (!iov->iov_base)
10874                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
10875         if (!iov->iov_len)
10876                 return -EFAULT;
10877
10878         /* arbitrary limit, but we need something */
10879         if (iov->iov_len > SZ_1G)
10880                 return -EFAULT;
10881
10882         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
10883                 return -EOVERFLOW;
10884
10885         return 0;
10886 }
10887
10888 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10889                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
10890 {
10891         struct page *last_hpage = NULL;
10892         struct io_rsrc_data *data;
10893         int i, ret;
10894         struct iovec iov;
10895
10896         if (ctx->user_bufs)
10897                 return -EBUSY;
10898         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
10899                 return -EINVAL;
10900         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10901         if (ret)
10902                 return ret;
10903         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
10904         if (ret)
10905                 return ret;
10906         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
10907         if (ret) {
10908                 io_rsrc_data_free(data);
10909                 return ret;
10910         }
10911
10912         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
10913                 if (arg) {
10914                         ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
10915                         if (ret)
10916                                 break;
10917                         ret = io_buffer_validate(&iov);
10918                         if (ret)
10919                                 break;
10920                 } else {
10921                         memset(&iov, 0, sizeof(iov));
10922                 }
10923
10924                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
10925                         ret = -EINVAL;
10926                         break;
10927                 }
10928
10929                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
10930                                              &last_hpage);
10931                 if (ret)
10932                         break;
10933         }
10934
10935         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
10936
10937         ctx->buf_data = data;
10938         if (ret)
10939                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10940         else
10941                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10942         return ret;
10943 }
10944
10945 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
10946                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10947                                    unsigned int nr_args)
10948 {
10949         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
10950         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
10951         struct page *last_hpage = NULL;
10952         bool needs_switch = false;
10953         __u32 done;
10954         int i, err;
10955
10956         if (!ctx->buf_data)
10957                 return -ENXIO;
10958         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
10959                 return -EINVAL;
10960
10961         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
10962                 struct io_mapped_ubuf *imu;
10963                 int offset = up->offset + done;
10964                 u64 tag = 0;
10965
10966                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
10967                 if (err)
10968                         break;
10969                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
10970                         err = -EFAULT;
10971                         break;
10972                 }
10973                 err = io_buffer_validate(&iov);
10974                 if (err)
10975                         break;
10976                 if (!iov.iov_base && tag) {
10977                         err = -EINVAL;
10978                         break;
10979                 }
10980                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
10981                 if (err)
10982                         break;
10983
10984                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
10985                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
10986                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, i,
10987                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
10988                         if (unlikely(err)) {
10989                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
10990                                 break;
10991                         }
10992                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
10993                         needs_switch = true;
10994                 }
10995
10996                 ctx->user_bufs[i] = imu;
10997                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
10998         }
10999
11000         if (needs_switch)
11001                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
11002         return done ? done : err;
11003 }
11004
11005 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
11006                                unsigned int eventfd_async)
11007 {
11008         struct io_ev_fd *ev_fd;
11009         __s32 __user *fds = arg;
11010         int fd;
11011
11012         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
11013                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
11014         if (ev_fd)
11015                 return -EBUSY;
11016
11017         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
11018                 return -EFAULT;
11019
11020         ev_fd = kmalloc(sizeof(*ev_fd), GFP_KERNEL);
11021         if (!ev_fd)
11022                 return -ENOMEM;
11023
11024         ev_fd->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
11025         if (IS_ERR(ev_fd->cq_ev_fd)) {
11026                 int ret = PTR_ERR(ev_fd->cq_ev_fd);
11027                 kfree(ev_fd);
11028                 return ret;
11029         }
11030         ev_fd->eventfd_async = eventfd_async;
11031         ctx->has_evfd = true;
11032         rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, ev_fd);
11033         return 0;
11034 }
11035
11036 static void io_eventfd_put(struct rcu_head *rcu)
11037 {
11038         struct io_ev_fd *ev_fd = container_of(rcu, struct io_ev_fd, rcu);
11039
11040         eventfd_ctx_put(ev_fd->cq_ev_fd);
11041         kfree(ev_fd);
11042 }
11043
11044 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
11045 {
11046         struct io_ev_fd *ev_fd;
11047
11048         ev_fd = rcu_dereference_protected(ctx->io_ev_fd,
11049                                         lockdep_is_held(&ctx->uring_lock));
11050         if (ev_fd) {
11051                 ctx->has_evfd = false;
11052                 rcu_assign_pointer(ctx->io_ev_fd, NULL);
11053                 call_rcu(&ev_fd->rcu, io_eventfd_put);
11054                 return 0;
11055         }
11056
11057         return -ENXIO;
11058 }
11059
11060 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
11061 {
11062         struct io_buffer_list *bl;
11063         unsigned long index;
11064         int i;
11065
11066         for (i = 0; i < BGID_ARRAY; i++) {
11067                 if (!ctx->io_bl)
11068                         break;
11069                 __io_remove_buffers(ctx, &ctx->io_bl[i], -1U);
11070         }
11071
11072         xa_for_each(&ctx->io_bl_xa, index, bl) {
11073                 xa_erase(&ctx->io_bl_xa, bl->bgid);
11074                 __io_remove_buffers(ctx, bl, -1U);
11075                 kfree(bl);
11076         }
11077
11078         while (!list_empty(&ctx->io_buffers_pages)) {
11079                 struct page *page;
11080
11081                 page = list_first_entry(&ctx->io_buffers_pages, struct page, lru);
11082                 list_del_init(&page->lru);
11083                 __free_page(page);
11084         }
11085 }
11086
11087 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
11088 {
11089         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
11090         int nr = 0;
11091
11092         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11093         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
11094
11095         while (!io_req_cache_empty(ctx)) {
11096                 struct io_wq_work_node *node;
11097                 struct io_kiocb *req;
11098
11099                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
11100                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
11101                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
11102                 nr++;
11103         }
11104         if (nr)
11105                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
11106         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11107 }
11108
11109 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
11110 {
11111         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
11112                 wait_for_completion(&data->done);
11113 }
11114
11115 static void io_flush_apoll_cache(struct io_ring_ctx *ctx)
11116 {
11117         struct async_poll *apoll;
11118
11119         while (!list_empty(&ctx->apoll_cache)) {
11120                 apoll = list_first_entry(&ctx->apoll_cache, struct async_poll,
11121                                                 poll.wait.entry);
11122                 list_del(&apoll->poll.wait.entry);
11123                 kfree(apoll);
11124         }
11125 }
11126
11127 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
11128 {
11129         io_sq_thread_finish(ctx);
11130
11131         if (ctx->mm_account) {
11132                 mmdrop(ctx->mm_account);
11133                 ctx->mm_account = NULL;
11134         }
11135
11136         io_rsrc_refs_drop(ctx);
11137         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
11138         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
11139         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
11140
11141         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11142         if (ctx->buf_data)
11143                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
11144         if (ctx->file_data)
11145                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
11146         if (ctx->rings)
11147                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
11148         io_eventfd_unregister(ctx);
11149         io_flush_apoll_cache(ctx);
11150         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11151         io_destroy_buffers(ctx);
11152         if (ctx->sq_creds)
11153                 put_cred(ctx->sq_creds);
11154
11155         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
11156         if (ctx->rsrc_node)
11157                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
11158         if (ctx->rsrc_backup_node)
11159                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
11160         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
11161         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
11162
11163         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
11164         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
11165
11166 #if defined(CONFIG_UNIX)
11167         if (ctx->ring_sock) {
11168                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
11169                 sock_release(ctx->ring_sock);
11170         }
11171 #endif
11172         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
11173
11174         io_mem_free(ctx->rings);
11175         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
11176
11177         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
11178         free_uid(ctx->user);
11179         io_req_caches_free(ctx);
11180         if (ctx->hash_map)
11181                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
11182         kfree(ctx->cancel_hash);
11183         kfree(ctx->dummy_ubuf);
11184         kfree(ctx->io_bl);
11185         xa_destroy(&ctx->io_bl_xa);
11186         kfree(ctx);
11187 }
11188
11189 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
11190 {
11191         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
11192         __poll_t mask = 0;
11193
11194         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
11195         /*
11196          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
11197          * io_commit_cqring
11198          */
11199         smp_rmb();
11200         if (!io_sqring_full(ctx))
11201                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
11202
11203         /*
11204          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
11205          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
11206          *      CPU0                    CPU1
11207          *      ----                    ----
11208          * lock(&ctx->uring_lock);
11209          *                              lock(&ep->mtx);
11210          *                              lock(&ctx->uring_lock);
11211          * lock(&ep->mtx);
11212          *
11213          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
11214          * pushs them to do the flush.
11215          */
11216         if (io_cqring_events(ctx) ||
11217             test_bit(IO_CHECK_CQ_OVERFLOW_BIT, &ctx->check_cq))
11218                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
11219
11220         return mask;
11221 }
11222
11223 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
11224 {
11225         const struct cred *creds;
11226
11227         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
11228         if (creds) {
11229                 put_cred(creds);
11230                 return 0;
11231         }
11232
11233         return -EINVAL;
11234 }
11235
11236 struct io_tctx_exit {
11237         struct callback_head            task_work;
11238         struct completion               completion;
11239         struct io_ring_ctx              *ctx;
11240 };
11241
11242 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
11243 {
11244         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11245         struct io_tctx_exit *work;
11246
11247         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
11248         /*
11249          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
11250          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
11251          */
11252         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
11253                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
11254         complete(&work->completion);
11255 }
11256
11257 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
11258 {
11259         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
11260
11261         return req->ctx == data;
11262 }
11263
11264 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
11265 {
11266         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
11267         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
11268         unsigned long interval = HZ / 20;
11269         struct io_tctx_exit exit;
11270         struct io_tctx_node *node;
11271         int ret;
11272
11273         /*
11274          * If we're doing polled IO and end up having requests being
11275          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
11276          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
11277          * as nobody else will be looking for them.
11278          */
11279         do {
11280                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
11281                 if (ctx->sq_data) {
11282                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
11283                         struct task_struct *tsk;
11284
11285                         io_sq_thread_park(sqd);
11286                         tsk = sqd->thread;
11287                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
11288                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
11289                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
11290                         io_sq_thread_unpark(sqd);
11291                 }
11292
11293                 io_req_caches_free(ctx);
11294
11295                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
11296                         /* there is little hope left, don't run it too often */
11297                         interval = HZ * 60;
11298                 }
11299         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
11300
11301         init_completion(&exit.completion);
11302         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
11303         exit.ctx = ctx;
11304         /*
11305          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
11306          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
11307          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
11308          * this lock/unlock section also waits them to finish.
11309          */
11310         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11311         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
11312                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
11313
11314                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
11315                                         ctx_node);
11316                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
11317                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
11318                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
11319                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
11320                         continue;
11321
11322                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11323                 wait_for_completion(&exit.completion);
11324                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11325         }
11326         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11327         spin_lock(&ctx->completion_lock);
11328         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
11329
11330         io_ring_ctx_free(ctx);
11331 }
11332
11333 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
11334 static __cold bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx,
11335                                     struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
11336 {
11337         struct io_kiocb *req, *tmp;
11338         int canceled = 0;
11339
11340         spin_lock(&ctx->completion_lock);
11341         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
11342         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
11343                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
11344                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
11345                         canceled++;
11346                 }
11347         }
11348         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
11349         io_commit_cqring(ctx);
11350         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
11351         if (canceled != 0)
11352                 io_cqring_ev_posted(ctx);
11353         return canceled != 0;
11354 }
11355
11356 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
11357 {
11358         unsigned long index;
11359         struct creds *creds;
11360
11361         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11362         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
11363         if (ctx->rings)
11364                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
11365         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
11366                 io_unregister_personality(ctx, index);
11367         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11368
11369         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
11370         if (ctx->rings) {
11371                 io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
11372                 io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
11373                 /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
11374                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
11375         }
11376
11377         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
11378         /*
11379          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
11380          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
11381          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
11382          * over using system_wq.
11383          */
11384         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
11385 }
11386
11387 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
11388 {
11389         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
11390
11391         file->private_data = NULL;
11392         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
11393         return 0;
11394 }
11395
11396 struct io_task_cancel {
11397         struct task_struct *task;
11398         bool all;
11399 };
11400
11401 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
11402 {
11403         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
11404         struct io_task_cancel *cancel = data;
11405
11406         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
11407 }
11408
11409 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
11410                                          struct task_struct *task,
11411                                          bool cancel_all)
11412 {
11413         struct io_defer_entry *de;
11414         LIST_HEAD(list);
11415
11416         spin_lock(&ctx->completion_lock);
11417         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
11418                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
11419                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
11420                         break;
11421                 }
11422         }
11423         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
11424         if (list_empty(&list))
11425                 return false;
11426
11427         while (!list_empty(&list)) {
11428                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
11429                 list_del_init(&de->list);
11430                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
11431                 kfree(de);
11432         }
11433         return true;
11434 }
11435
11436 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
11437 {
11438         struct io_tctx_node *node;
11439         enum io_wq_cancel cret;
11440         bool ret = false;
11441
11442         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11443         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
11444                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
11445
11446                 /*
11447                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
11448                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
11449                  */
11450                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
11451                         continue;
11452                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
11453                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
11454         }
11455         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11456
11457         return ret;
11458 }
11459
11460 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
11461                                                 struct task_struct *task,
11462                                                 bool cancel_all)
11463 {
11464         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
11465         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
11466
11467         /* failed during ring init, it couldn't have issued any requests */
11468         if (!ctx->rings)
11469                 return;
11470
11471         while (1) {
11472                 enum io_wq_cancel cret;
11473                 bool ret = false;
11474
11475                 if (!task) {
11476                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
11477                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
11478                         /*
11479                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
11480                          * it's fine as the task is in exit/exec.
11481                          */
11482                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
11483                                                &cancel, true);
11484                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
11485                 }
11486
11487                 /* SQPOLL thread does its own polling */
11488                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
11489                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
11490                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
11491                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
11492                                 ret = true;
11493                         }
11494                 }
11495
11496                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
11497                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
11498                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
11499                 if (task)
11500                         ret |= io_run_task_work();
11501                 if (!ret)
11502                         break;
11503                 cond_resched();
11504         }
11505 }
11506
11507 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
11508 {
11509         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11510         struct io_tctx_node *node;
11511         int ret;
11512
11513         if (unlikely(!tctx)) {
11514                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
11515                 if (unlikely(ret))
11516                         return ret;
11517
11518                 tctx = current->io_uring;
11519                 if (ctx->iowq_limits_set) {
11520                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
11521                                                    ctx->iowq_limits[1], };
11522
11523                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
11524                         if (ret)
11525                                 return ret;
11526                 }
11527         }
11528         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
11529                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
11530                 if (!node)
11531                         return -ENOMEM;
11532                 node->ctx = ctx;
11533                 node->task = current;
11534
11535                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
11536                                         node, GFP_KERNEL));
11537                 if (ret) {
11538                         kfree(node);
11539                         return ret;
11540                 }
11541
11542                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11543                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
11544                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11545         }
11546         tctx->last = ctx;
11547         return 0;
11548 }
11549
11550 /*
11551  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
11552  */
11553 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
11554 {
11555         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11556
11557         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
11558                 return 0;
11559         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
11560 }
11561
11562 /*
11563  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
11564  */
11565 static __cold void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
11566 {
11567         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11568         struct io_tctx_node *node;
11569
11570         if (!tctx)
11571                 return;
11572         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
11573         if (!node)
11574                 return;
11575
11576         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
11577         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
11578
11579         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
11580         list_del(&node->ctx_node);
11581         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
11582
11583         if (tctx->last == node->ctx)
11584                 tctx->last = NULL;
11585         kfree(node);
11586 }
11587
11588 static __cold void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
11589 {
11590         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
11591         struct io_tctx_node *node;
11592         unsigned long index;
11593
11594         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
11595                 io_uring_del_tctx_node(index);
11596                 cond_resched();
11597         }
11598         if (wq) {
11599                 /*
11600                  * Must be after io_uring_del_tctx_node() (removes nodes under
11601                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
11602                  */
11603                 io_wq_put_and_exit(wq);
11604                 tctx->io_wq = NULL;
11605         }
11606 }
11607
11608 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
11609 {
11610         if (tracked)
11611                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
11612         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
11613 }
11614
11615 /*
11616  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
11617  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
11618  */
11619 static __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all,
11620                                            struct io_sq_data *sqd)
11621 {
11622         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11623         struct io_ring_ctx *ctx;
11624         s64 inflight;
11625         DEFINE_WAIT(wait);
11626
11627         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
11628
11629         if (!current->io_uring)
11630                 return;
11631         if (tctx->io_wq)
11632                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
11633
11634         atomic_inc(&tctx->in_idle);
11635         do {
11636                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
11637                 /* read completions before cancelations */
11638                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
11639                 if (!inflight)
11640                         break;
11641
11642                 if (!sqd) {
11643                         struct io_tctx_node *node;
11644                         unsigned long index;
11645
11646                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
11647                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
11648                                 if (node->ctx->sq_data)
11649                                         continue;
11650                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
11651                                                              cancel_all);
11652                         }
11653                 } else {
11654                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
11655                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
11656                                                              cancel_all);
11657                 }
11658
11659                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
11660                 io_run_task_work();
11661                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
11662
11663                 /*
11664                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
11665                  * avoids a race where a completion comes in before we did
11666                  * prepare_to_wait().
11667                  */
11668                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
11669                         schedule();
11670                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
11671         } while (1);
11672
11673         io_uring_clean_tctx(tctx);
11674         if (cancel_all) {
11675                 /*
11676                  * We shouldn't run task_works after cancel, so just leave
11677                  * ->in_idle set for normal exit.
11678                  */
11679                 atomic_dec(&tctx->in_idle);
11680                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
11681                 __io_uring_free(current);
11682         }
11683 }
11684
11685 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
11686 {
11687         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
11688 }
11689
11690 void io_uring_unreg_ringfd(void)
11691 {
11692         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11693         int i;
11694
11695         for (i = 0; i < IO_RINGFD_REG_MAX; i++) {
11696                 if (tctx->registered_rings[i]) {
11697                         fput(tctx->registered_rings[i]);
11698                         tctx->registered_rings[i] = NULL;
11699                 }
11700         }
11701 }
11702
11703 static int io_ring_add_registered_fd(struct io_uring_task *tctx, int fd,
11704                                      int start, int end)
11705 {
11706         struct file *file;
11707         int offset;
11708
11709         for (offset = start; offset < end; offset++) {
11710                 offset = array_index_nospec(offset, IO_RINGFD_REG_MAX);
11711                 if (tctx->registered_rings[offset])
11712                         continue;
11713
11714                 file = fget(fd);
11715                 if (!file) {
11716                         return -EBADF;
11717                 } else if (file->f_op != &io_uring_fops) {
11718                         fput(file);
11719                         return -EOPNOTSUPP;
11720                 }
11721                 tctx->registered_rings[offset] = file;
11722                 return offset;
11723         }
11724
11725         return -EBUSY;
11726 }
11727
11728 /*
11729  * Register a ring fd to avoid fdget/fdput for each io_uring_enter()
11730  * invocation. User passes in an array of struct io_uring_rsrc_update
11731  * with ->data set to the ring_fd, and ->offset given for the desired
11732  * index. If no index is desired, application may set ->offset == -1U
11733  * and we'll find an available index. Returns number of entries
11734  * successfully processed, or < 0 on error if none were processed.
11735  */
11736 static int io_ringfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *__arg,
11737                               unsigned nr_args)
11738 {
11739         struct io_uring_rsrc_update __user *arg = __arg;
11740         struct io_uring_rsrc_update reg;
11741         struct io_uring_task *tctx;
11742         int ret, i;
11743
11744         if (!nr_args || nr_args > IO_RINGFD_REG_MAX)
11745                 return -EINVAL;
11746
11747         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11748         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
11749         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11750         if (ret)
11751                 return ret;
11752
11753         tctx = current->io_uring;
11754         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
11755                 int start, end;
11756
11757                 if (copy_from_user(&reg, &arg[i], sizeof(reg))) {
11758                         ret = -EFAULT;
11759                         break;
11760                 }
11761
11762                 if (reg.resv) {
11763                         ret = -EINVAL;
11764                         break;
11765                 }
11766
11767                 if (reg.offset == -1U) {
11768                         start = 0;
11769                         end = IO_RINGFD_REG_MAX;
11770                 } else {
11771                         if (reg.offset >= IO_RINGFD_REG_MAX) {
11772                                 ret = -EINVAL;
11773                                 break;
11774                         }
11775                         start = reg.offset;
11776                         end = start + 1;
11777                 }
11778
11779                 ret = io_ring_add_registered_fd(tctx, reg.data, start, end);
11780                 if (ret < 0)
11781                         break;
11782
11783                 reg.offset = ret;
11784                 if (copy_to_user(&arg[i], &reg, sizeof(reg))) {
11785                         fput(tctx->registered_rings[reg.offset]);
11786                         tctx->registered_rings[reg.offset] = NULL;
11787                         ret = -EFAULT;
11788                         break;
11789                 }
11790         }
11791
11792         return i ? i : ret;
11793 }
11794
11795 static int io_ringfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *__arg,
11796                                 unsigned nr_args)
11797 {
11798         struct io_uring_rsrc_update __user *arg = __arg;
11799         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11800         struct io_uring_rsrc_update reg;
11801         int ret = 0, i;
11802
11803         if (!nr_args || nr_args > IO_RINGFD_REG_MAX)
11804                 return -EINVAL;
11805         if (!tctx)
11806                 return 0;
11807
11808         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
11809                 if (copy_from_user(&reg, &arg[i], sizeof(reg))) {
11810                         ret = -EFAULT;
11811                         break;
11812                 }
11813                 if (reg.resv || reg.data || reg.offset >= IO_RINGFD_REG_MAX) {
11814                         ret = -EINVAL;
11815                         break;
11816                 }
11817
11818                 reg.offset = array_index_nospec(reg.offset, IO_RINGFD_REG_MAX);
11819                 if (tctx->registered_rings[reg.offset]) {
11820                         fput(tctx->registered_rings[reg.offset]);
11821                         tctx->registered_rings[reg.offset] = NULL;
11822                 }
11823         }
11824
11825         return i ? i : ret;
11826 }
11827
11828 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
11829                                             loff_t pgoff, size_t sz)
11830 {
11831         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
11832         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
11833         struct page *page;
11834         void *ptr;
11835
11836         switch (offset) {
11837         case IORING_OFF_SQ_RING:
11838         case IORING_OFF_CQ_RING:
11839                 ptr = ctx->rings;
11840                 break;
11841         case IORING_OFF_SQES:
11842                 ptr = ctx->sq_sqes;
11843                 break;
11844         default:
11845                 return ERR_PTR(-EINVAL);
11846         }
11847
11848         page = virt_to_head_page(ptr);
11849         if (sz > page_size(page))
11850                 return ERR_PTR(-EINVAL);
11851
11852         return ptr;
11853 }
11854
11855 #ifdef CONFIG_MMU
11856
11857 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
11858 {
11859         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
11860         unsigned long pfn;
11861         void *ptr;
11862
11863         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
11864         if (IS_ERR(ptr))
11865                 return PTR_ERR(ptr);
11866
11867         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
11868         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
11869 }
11870
11871 #else /* !CONFIG_MMU */
11872
11873 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
11874 {
11875         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
11876 }
11877
11878 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
11879 {
11880         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
11881 }
11882
11883 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
11884         unsigned long addr, unsigned long len,
11885         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
11886 {
11887         void *ptr;
11888
11889         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
11890         if (IS_ERR(ptr))
11891                 return PTR_ERR(ptr);
11892
11893         return (unsigned long) ptr;
11894 }
11895
11896 #endif /* !CONFIG_MMU */
11897
11898 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
11899 {
11900         DEFINE_WAIT(wait);
11901
11902         do {
11903                 if (!io_sqring_full(ctx))
11904                         break;
11905                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
11906
11907                 if (!io_sqring_full(ctx))
11908                         break;
11909                 schedule();
11910         } while (!signal_pending(current));
11911
11912         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
11913         return 0;
11914 }
11915
11916 static int io_validate_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t argsz)
11917 {
11918         if (flags & IORING_ENTER_EXT_ARG) {
11919                 struct io_uring_getevents_arg arg;
11920
11921                 if (argsz != sizeof(arg))
11922                         return -EINVAL;
11923                 if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
11924                         return -EFAULT;
11925         }
11926         return 0;
11927 }
11928
11929 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
11930                           struct __kernel_timespec __user **ts,
11931                           const sigset_t __user **sig)
11932 {
11933         struct io_uring_getevents_arg arg;
11934
11935         /*
11936          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
11937          * is just a pointer to the sigset_t.
11938          */
11939         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
11940                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
11941                 *ts = NULL;
11942                 return 0;
11943         }
11944
11945         /*
11946          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
11947          * timespec and sigset_t pointers if good.
11948          */
11949         if (*argsz != sizeof(arg))
11950                 return -EINVAL;
11951         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
11952                 return -EFAULT;
11953         if (arg.pad)
11954                 return -EINVAL;
11955         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
11956         *argsz = arg.sigmask_sz;
11957         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
11958         return 0;
11959 }
11960
11961 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
11962                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
11963                 size_t, argsz)
11964 {
11965         struct io_ring_ctx *ctx;
11966         struct fd f;
11967         long ret;
11968
11969         io_run_task_work();
11970
11971         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
11972                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG |
11973                                IORING_ENTER_REGISTERED_RING)))
11974                 return -EINVAL;
11975
11976         /*
11977          * Ring fd has been registered via IORING_REGISTER_RING_FDS, we
11978          * need only dereference our task private array to find it.
11979          */
11980         if (flags & IORING_ENTER_REGISTERED_RING) {
11981                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
11982
11983                 if (!tctx || fd >= IO_RINGFD_REG_MAX)
11984                         return -EINVAL;
11985                 fd = array_index_nospec(fd, IO_RINGFD_REG_MAX);
11986                 f.file = tctx->registered_rings[fd];
11987                 f.flags = 0;
11988         } else {
11989                 f = fdget(fd);
11990         }
11991
11992         if (unlikely(!f.file))
11993                 return -EBADF;
11994
11995         ret = -EOPNOTSUPP;
11996         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
11997                 goto out_fput;
11998
11999         ret = -ENXIO;
12000         ctx = f.file->private_data;
12001         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
12002                 goto out_fput;
12003
12004         ret = -EBADFD;
12005         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
12006                 goto out;
12007
12008         /*
12009          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
12010          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
12011          * we were asked to.
12012          */
12013         ret = 0;
12014         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
12015                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
12016
12017                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
12018                         ret = -EOWNERDEAD;
12019                         goto out;
12020                 }
12021                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
12022                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
12023                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
12024                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
12025                         if (ret)
12026                                 goto out;
12027                 }
12028                 ret = to_submit;
12029         } else if (to_submit) {
12030                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
12031                 if (unlikely(ret))
12032                         goto out;
12033
12034                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
12035                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
12036                 if (ret != to_submit) {
12037                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12038                         goto out;
12039                 }
12040                 if ((flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) && ctx->syscall_iopoll)
12041                         goto iopoll_locked;
12042                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12043         }
12044         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
12045                 int ret2;
12046                 if (ctx->syscall_iopoll) {
12047                         /*
12048                          * We disallow the app entering submit/complete with
12049                          * polling, but we still need to lock the ring to
12050                          * prevent racing with polled issue that got punted to
12051                          * a workqueue.
12052                          */
12053                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
12054 iopoll_locked:
12055                         ret2 = io_validate_ext_arg(flags, argp, argsz);
12056                         if (likely(!ret2)) {
12057                                 min_complete = min(min_complete,
12058                                                    ctx->cq_entries);
12059                                 ret2 = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
12060                         }
12061                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12062                 } else {
12063                         const sigset_t __user *sig;
12064                         struct __kernel_timespec __user *ts;
12065
12066                         ret2 = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
12067                         if (likely(!ret2)) {
12068                                 min_complete = min(min_complete,
12069                                                    ctx->cq_entries);
12070                                 ret2 = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig,
12071                                                       argsz, ts);
12072                         }
12073                 }
12074
12075                 if (!ret) {
12076                         ret = ret2;
12077
12078                         /*
12079                          * EBADR indicates that one or more CQE were dropped.
12080                          * Once the user has been informed we can clear the bit
12081                          * as they are obviously ok with those drops.
12082                          */
12083                         if (unlikely(ret2 == -EBADR))
12084                                 clear_bit(IO_CHECK_CQ_DROPPED_BIT,
12085                                           &ctx->check_cq);
12086                 }
12087         }
12088
12089 out:
12090         percpu_ref_put(&ctx->refs);
12091 out_fput:
12092         fdput(f);
12093         return ret;
12094 }
12095
12096 #ifdef CONFIG_PROC_FS
12097 static __cold int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
12098                 const struct cred *cred)
12099 {
12100         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
12101         struct group_info *gi;
12102         kernel_cap_t cap;
12103         unsigned __capi;
12104         int g;
12105
12106         seq_printf(m, "%5d\n", id);
12107         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
12108         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
12109         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
12110         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
12111         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
12112         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
12113         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
12114         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
12115         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
12116         gi = cred->group_info;
12117         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
12118                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
12119                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
12120         }
12121         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
12122         cap = cred->cap_effective;
12123         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
12124                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
12125         seq_putc(m, '\n');
12126         return 0;
12127 }
12128
12129 static __cold void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx,
12130                                           struct seq_file *m)
12131 {
12132         struct io_sq_data *sq = NULL;
12133         struct io_overflow_cqe *ocqe;
12134         struct io_rings *r = ctx->rings;
12135         unsigned int sq_mask = ctx->sq_entries - 1, cq_mask = ctx->cq_entries - 1;
12136         unsigned int sq_head = READ_ONCE(r->sq.head);
12137         unsigned int sq_tail = READ_ONCE(r->sq.tail);
12138         unsigned int cq_head = READ_ONCE(r->cq.head);
12139         unsigned int cq_tail = READ_ONCE(r->cq.tail);
12140         unsigned int cq_shift = 0;
12141         unsigned int sq_entries, cq_entries;
12142         bool has_lock;
12143         bool is_cqe32 = (ctx->flags & IORING_SETUP_CQE32);
12144         unsigned int i;
12145
12146         if (is_cqe32)
12147                 cq_shift = 1;
12148
12149         /*
12150          * we may get imprecise sqe and cqe info if uring is actively running
12151          * since we get cached_sq_head and cached_cq_tail without uring_lock
12152          * and sq_tail and cq_head are changed by userspace. But it's ok since
12153          * we usually use these info when it is stuck.
12154          */
12155         seq_printf(m, "SqMask:\t0x%x\n", sq_mask);
12156         seq_printf(m, "SqHead:\t%u\n", sq_head);
12157         seq_printf(m, "SqTail:\t%u\n", sq_tail);
12158         seq_printf(m, "CachedSqHead:\t%u\n", ctx->cached_sq_head);
12159         seq_printf(m, "CqMask:\t0x%x\n", cq_mask);
12160         seq_printf(m, "CqHead:\t%u\n", cq_head);
12161         seq_printf(m, "CqTail:\t%u\n", cq_tail);
12162         seq_printf(m, "CachedCqTail:\t%u\n", ctx->cached_cq_tail);
12163         seq_printf(m, "SQEs:\t%u\n", sq_tail - ctx->cached_sq_head);
12164         sq_entries = min(sq_tail - sq_head, ctx->sq_entries);
12165         for (i = 0; i < sq_entries; i++) {
12166                 unsigned int entry = i + sq_head;
12167                 unsigned int sq_idx = READ_ONCE(ctx->sq_array[entry & sq_mask]);
12168                 struct io_uring_sqe *sqe;
12169
12170                 if (sq_idx > sq_mask)
12171                         continue;
12172                 sqe = &ctx->sq_sqes[sq_idx];
12173                 seq_printf(m, "%5u: opcode:%d, fd:%d, flags:%x, user_data:%llu\n",
12174                            sq_idx, sqe->opcode, sqe->fd, sqe->flags,
12175                            sqe->user_data);
12176         }
12177         seq_printf(m, "CQEs:\t%u\n", cq_tail - cq_head);
12178         cq_entries = min(cq_tail - cq_head, ctx->cq_entries);
12179         for (i = 0; i < cq_entries; i++) {
12180                 unsigned int entry = i + cq_head;
12181                 struct io_uring_cqe *cqe = &r->cqes[(entry & cq_mask) << cq_shift];
12182
12183                 if (!is_cqe32) {
12184                         seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x\n",
12185                            entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
12186                            cqe->flags);
12187                 } else {
12188                         seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x, "
12189                                 "extra1:%llu, extra2:%llu\n",
12190                                 entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
12191                                 cqe->flags, cqe->big_cqe[0], cqe->big_cqe[1]);
12192                 }
12193         }
12194
12195         /*
12196          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
12197          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
12198          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
12199          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
12200          */
12201         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
12202
12203         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
12204                 sq = ctx->sq_data;
12205                 if (!sq->thread)
12206                         sq = NULL;
12207         }
12208
12209         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
12210         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
12211         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
12212         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
12213                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
12214
12215                 if (f)
12216                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
12217                 else
12218                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
12219         }
12220         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
12221         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
12222                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
12223                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
12224
12225                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
12226         }
12227         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
12228                 unsigned long index;
12229                 const struct cred *cred;
12230
12231                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
12232                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
12233                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
12234         }
12235         if (has_lock)
12236                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12237
12238         seq_puts(m, "PollList:\n");
12239         spin_lock(&ctx->completion_lock);
12240         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
12241                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
12242                 struct io_kiocb *req;
12243
12244                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
12245                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
12246                                         task_work_pending(req->task));
12247         }
12248
12249         seq_puts(m, "CqOverflowList:\n");
12250         list_for_each_entry(ocqe, &ctx->cq_overflow_list, list) {
12251                 struct io_uring_cqe *cqe = &ocqe->cqe;
12252
12253                 seq_printf(m, "  user_data=%llu, res=%d, flags=%x\n",
12254                            cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags);
12255
12256         }
12257
12258         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
12259 }
12260
12261 static __cold void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
12262 {
12263         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
12264
12265         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
12266                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
12267                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
12268         }
12269 }
12270 #endif
12271
12272 static const struct file_operations io_uring_fops = {
12273         .release        = io_uring_release,
12274         .mmap           = io_uring_mmap,
12275 #ifndef CONFIG_MMU
12276         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
12277         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
12278 #endif
12279         .poll           = io_uring_poll,
12280 #ifdef CONFIG_PROC_FS
12281         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
12282 #endif
12283 };
12284
12285 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
12286                                          struct io_uring_params *p)
12287 {
12288         struct io_rings *rings;
12289         size_t size, sq_array_offset;
12290
12291         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
12292         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
12293         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
12294
12295         size = rings_size(ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
12296         if (size == SIZE_MAX)
12297                 return -EOVERFLOW;
12298
12299         rings = io_mem_alloc(size);
12300         if (!rings)
12301                 return -ENOMEM;
12302
12303         ctx->rings = rings;
12304         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
12305         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
12306         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
12307         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
12308         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
12309
12310         if (p->flags & IORING_SETUP_SQE128)
12311                 size = array_size(2 * sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
12312         else
12313                 size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
12314         if (size == SIZE_MAX) {
12315                 io_mem_free(ctx->rings);
12316                 ctx->rings = NULL;
12317                 return -EOVERFLOW;
12318         }
12319
12320         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
12321         if (!ctx->sq_sqes) {
12322                 io_mem_free(ctx->rings);
12323                 ctx->rings = NULL;
12324                 return -ENOMEM;
12325         }
12326
12327         return 0;
12328 }
12329
12330 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
12331 {
12332         int ret, fd;
12333
12334         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
12335         if (fd < 0)
12336                 return fd;
12337
12338         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
12339         if (ret) {
12340                 put_unused_fd(fd);
12341                 return ret;
12342         }
12343         fd_install(fd, file);
12344         return fd;
12345 }
12346
12347 /*
12348  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
12349  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
12350  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
12351  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
12352  */
12353 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
12354 {
12355         struct file *file;
12356 #if defined(CONFIG_UNIX)
12357         int ret;
12358
12359         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
12360                                 &ctx->ring_sock);
12361         if (ret)
12362                 return ERR_PTR(ret);
12363 #endif
12364
12365         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
12366                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
12367 #if defined(CONFIG_UNIX)
12368         if (IS_ERR(file)) {
12369                 sock_release(ctx->ring_sock);
12370                 ctx->ring_sock = NULL;
12371         } else {
12372                 ctx->ring_sock->file = file;
12373         }
12374 #endif
12375         return file;
12376 }
12377
12378 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
12379                                   struct io_uring_params __user *params)
12380 {
12381         struct io_ring_ctx *ctx;
12382         struct file *file;
12383         int ret;
12384
12385         if (!entries)
12386                 return -EINVAL;
12387         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
12388                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
12389                         return -EINVAL;
12390                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
12391         }
12392
12393         /*
12394          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
12395          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
12396          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
12397          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
12398          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
12399          * of CQ ring entries manually.
12400          */
12401         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
12402         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
12403                 /*
12404                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
12405                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
12406                  * any cq vs sq ring sizing.
12407                  */
12408                 if (!p->cq_entries)
12409                         return -EINVAL;
12410                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
12411                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
12412                                 return -EINVAL;
12413                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
12414                 }
12415                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
12416                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
12417                         return -EINVAL;
12418         } else {
12419                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
12420         }
12421
12422         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
12423         if (!ctx)
12424                 return -ENOMEM;
12425
12426         /*
12427          * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
12428          * space applications don't need to do io completion events
12429          * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
12430          * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
12431          */
12432         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
12433             !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
12434                 ctx->syscall_iopoll = 1;
12435
12436         ctx->compat = in_compat_syscall();
12437         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
12438                 ctx->user = get_uid(current_user());
12439
12440         /*
12441          * For SQPOLL, we just need a wakeup, always. For !SQPOLL, if
12442          * COOP_TASKRUN is set, then IPIs are never needed by the app.
12443          */
12444         ret = -EINVAL;
12445         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
12446                 /* IPI related flags don't make sense with SQPOLL */
12447                 if (ctx->flags & (IORING_SETUP_COOP_TASKRUN |
12448                                   IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG))
12449                         goto err;
12450                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
12451         } else if (ctx->flags & IORING_SETUP_COOP_TASKRUN) {
12452                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL_NO_IPI;
12453         } else {
12454                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG)
12455                         goto err;
12456                 ctx->notify_method = TWA_SIGNAL;
12457         }
12458
12459         /*
12460          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
12461          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
12462          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
12463          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
12464          */
12465         mmgrab(current->mm);
12466         ctx->mm_account = current->mm;
12467
12468         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
12469         if (ret)
12470                 goto err;
12471
12472         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
12473         if (ret)
12474                 goto err;
12475         /* always set a rsrc node */
12476         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
12477         if (ret)
12478                 goto err;
12479         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
12480
12481         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
12482         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
12483         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
12484         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
12485         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
12486         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
12487         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
12488         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
12489
12490         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
12491         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
12492         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
12493         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
12494         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
12495         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
12496         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
12497         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
12498
12499         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
12500                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
12501                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
12502                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
12503                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
12504                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS | IORING_FEAT_CQE_SKIP |
12505                         IORING_FEAT_LINKED_FILE;
12506
12507         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
12508                 ret = -EFAULT;
12509                 goto err;
12510         }
12511
12512         file = io_uring_get_file(ctx);
12513         if (IS_ERR(file)) {
12514                 ret = PTR_ERR(file);
12515                 goto err;
12516         }
12517
12518         /*
12519          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
12520          * having closed it before we finish setup
12521          */
12522         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
12523         if (ret < 0) {
12524                 /* fput will clean it up */
12525                 fput(file);
12526                 return ret;
12527         }
12528
12529         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
12530         return ret;
12531 err:
12532         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
12533         return ret;
12534 }
12535
12536 /*
12537  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
12538  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
12539  * params structure passed in.
12540  */
12541 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
12542 {
12543         struct io_uring_params p;
12544         int i;
12545
12546         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
12547                 return -EFAULT;
12548         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
12549                 if (p.resv[i])
12550                         return -EINVAL;
12551         }
12552
12553         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
12554                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
12555                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
12556                         IORING_SETUP_R_DISABLED | IORING_SETUP_SUBMIT_ALL |
12557                         IORING_SETUP_COOP_TASKRUN | IORING_SETUP_TASKRUN_FLAG |
12558                         IORING_SETUP_SQE128 | IORING_SETUP_CQE32))
12559                 return -EINVAL;
12560
12561         return io_uring_create(entries, &p, params);
12562 }
12563
12564 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
12565                 struct io_uring_params __user *, params)
12566 {
12567         return io_uring_setup(entries, params);
12568 }
12569
12570 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
12571                            unsigned nr_args)
12572 {
12573         struct io_uring_probe *p;
12574         size_t size;
12575         int i, ret;
12576
12577         size = struct_size(p, ops, nr_args);
12578         if (size == SIZE_MAX)
12579                 return -EOVERFLOW;
12580         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
12581         if (!p)
12582                 return -ENOMEM;
12583
12584         ret = -EFAULT;
12585         if (copy_from_user(p, arg, size))
12586                 goto out;
12587         ret = -EINVAL;
12588         if (memchr_inv(p, 0, size))
12589                 goto out;
12590
12591         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
12592         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
12593                 nr_args = IORING_OP_LAST;
12594
12595         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
12596                 p->ops[i].op = i;
12597                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
12598                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
12599         }
12600         p->ops_len = i;
12601
12602         ret = 0;
12603         if (copy_to_user(arg, p, size))
12604                 ret = -EFAULT;
12605 out:
12606         kfree(p);
12607         return ret;
12608 }
12609
12610 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
12611 {
12612         const struct cred *creds;
12613         u32 id;
12614         int ret;
12615
12616         creds = get_current_cred();
12617
12618         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
12619                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
12620         if (ret < 0) {
12621                 put_cred(creds);
12622                 return ret;
12623         }
12624         return id;
12625 }
12626
12627 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
12628                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
12629 {
12630         struct io_uring_restriction *res;
12631         size_t size;
12632         int i, ret;
12633
12634         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
12635         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
12636                 return -EBADFD;
12637
12638         /* We allow only a single restrictions registration */
12639         if (ctx->restrictions.registered)
12640                 return -EBUSY;
12641
12642         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
12643                 return -EINVAL;
12644
12645         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
12646         if (size == SIZE_MAX)
12647                 return -EOVERFLOW;
12648
12649         res = memdup_user(arg, size);
12650         if (IS_ERR(res))
12651                 return PTR_ERR(res);
12652
12653         ret = 0;
12654
12655         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
12656                 switch (res[i].opcode) {
12657                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
12658                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
12659                                 ret = -EINVAL;
12660                                 goto out;
12661                         }
12662
12663                         __set_bit(res[i].register_op,
12664                                   ctx->restrictions.register_op);
12665                         break;
12666                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
12667                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
12668                                 ret = -EINVAL;
12669                                 goto out;
12670                         }
12671
12672                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
12673                         break;
12674                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
12675                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
12676                         break;
12677                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
12678                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
12679                         break;
12680                 default:
12681                         ret = -EINVAL;
12682                         goto out;
12683                 }
12684         }
12685
12686 out:
12687         /* Reset all restrictions if an error happened */
12688         if (ret != 0)
12689                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
12690         else
12691                 ctx->restrictions.registered = true;
12692
12693         kfree(res);
12694         return ret;
12695 }
12696
12697 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
12698 {
12699         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
12700                 return -EBADFD;
12701
12702         if (ctx->restrictions.registered)
12703                 ctx->restricted = 1;
12704
12705         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
12706         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
12707                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
12708         return 0;
12709 }
12710
12711 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
12712                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
12713                                      unsigned nr_args)
12714 {
12715         __u32 tmp;
12716         int err;
12717
12718         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
12719                 return -EOVERFLOW;
12720         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
12721         if (err)
12722                 return err;
12723
12724         switch (type) {
12725         case IORING_RSRC_FILE:
12726                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
12727         case IORING_RSRC_BUFFER:
12728                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
12729         }
12730         return -EINVAL;
12731 }
12732
12733 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
12734                                     unsigned nr_args)
12735 {
12736         struct io_uring_rsrc_update2 up;
12737
12738         if (!nr_args)
12739                 return -EINVAL;
12740         memset(&up, 0, sizeof(up));
12741         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
12742                 return -EFAULT;
12743         if (up.resv || up.resv2)
12744                 return -EINVAL;
12745         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
12746 }
12747
12748 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
12749                                    unsigned size, unsigned type)
12750 {
12751         struct io_uring_rsrc_update2 up;
12752
12753         if (size != sizeof(up))
12754                 return -EINVAL;
12755         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
12756                 return -EFAULT;
12757         if (!up.nr || up.resv || up.resv2)
12758                 return -EINVAL;
12759         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
12760 }
12761
12762 static __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
12763                             unsigned int size, unsigned int type)
12764 {
12765         struct io_uring_rsrc_register rr;
12766
12767         /* keep it extendible */
12768         if (size != sizeof(rr))
12769                 return -EINVAL;
12770
12771         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
12772         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
12773                 return -EFAULT;
12774         if (!rr.nr || rr.resv2)
12775                 return -EINVAL;
12776         if (rr.flags & ~IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE)
12777                 return -EINVAL;
12778
12779         switch (type) {
12780         case IORING_RSRC_FILE:
12781                 if (rr.flags & IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE && rr.data)
12782                         break;
12783                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
12784                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
12785         case IORING_RSRC_BUFFER:
12786                 if (rr.flags & IORING_RSRC_REGISTER_SPARSE && rr.data)
12787                         break;
12788                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
12789                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
12790         }
12791         return -EINVAL;
12792 }
12793
12794 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
12795                                        void __user *arg, unsigned len)
12796 {
12797         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
12798         cpumask_var_t new_mask;
12799         int ret;
12800
12801         if (!tctx || !tctx->io_wq)
12802                 return -EINVAL;
12803
12804         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
12805                 return -ENOMEM;
12806
12807         cpumask_clear(new_mask);
12808         if (len > cpumask_size())
12809                 len = cpumask_size();
12810
12811         if (in_compat_syscall()) {
12812                 ret = compat_get_bitmap(cpumask_bits(new_mask),
12813                                         (const compat_ulong_t __user *)arg,
12814                                         len * 8 /* CHAR_BIT */);
12815         } else {
12816                 ret = copy_from_user(new_mask, arg, len);
12817         }
12818
12819         if (ret) {
12820                 free_cpumask_var(new_mask);
12821                 return -EFAULT;
12822         }
12823
12824         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
12825         free_cpumask_var(new_mask);
12826         return ret;
12827 }
12828
12829 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
12830 {
12831         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
12832
12833         if (!tctx || !tctx->io_wq)
12834                 return -EINVAL;
12835
12836         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
12837 }
12838
12839 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
12840                                                void __user *arg)
12841         __must_hold(&ctx->uring_lock)
12842 {
12843         struct io_tctx_node *node;
12844         struct io_uring_task *tctx = NULL;
12845         struct io_sq_data *sqd = NULL;
12846         __u32 new_count[2];
12847         int i, ret;
12848
12849         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
12850                 return -EFAULT;
12851         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
12852                 if (new_count[i] > INT_MAX)
12853                         return -EINVAL;
12854
12855         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
12856                 sqd = ctx->sq_data;
12857                 if (sqd) {
12858                         /*
12859                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
12860                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
12861                          * a ref to the ctx.
12862                          */
12863                         refcount_inc(&sqd->refs);
12864                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
12865                         mutex_lock(&sqd->lock);
12866                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
12867                         if (sqd->thread)
12868                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
12869                 }
12870         } else {
12871                 tctx = current->io_uring;
12872         }
12873
12874         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
12875
12876         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
12877                 if (new_count[i])
12878                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
12879         ctx->iowq_limits_set = true;
12880
12881         if (tctx && tctx->io_wq) {
12882                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
12883                 if (ret)
12884                         goto err;
12885         } else {
12886                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
12887         }
12888
12889         if (sqd) {
12890                 mutex_unlock(&sqd->lock);
12891                 io_put_sq_data(sqd);
12892         }
12893
12894         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
12895                 return -EFAULT;
12896
12897         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
12898         if (sqd)
12899                 return 0;
12900
12901         /* now propagate the restriction to all registered users */
12902         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
12903                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
12904
12905                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
12906                         continue;
12907
12908                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
12909                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
12910                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
12911                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
12912         }
12913         return 0;
12914 err:
12915         if (sqd) {
12916                 mutex_unlock(&sqd->lock);
12917                 io_put_sq_data(sqd);
12918         }
12919         return ret;
12920 }
12921
12922 static int io_register_pbuf_ring(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
12923 {
12924         struct io_uring_buf_ring *br;
12925         struct io_uring_buf_reg reg;
12926         struct io_buffer_list *bl;
12927         struct page **pages;
12928         int nr_pages;
12929
12930         if (copy_from_user(&reg, arg, sizeof(reg)))
12931                 return -EFAULT;
12932
12933         if (reg.pad || reg.resv[0] || reg.resv[1] || reg.resv[2])
12934                 return -EINVAL;
12935         if (!reg.ring_addr)
12936                 return -EFAULT;
12937         if (reg.ring_addr & ~PAGE_MASK)
12938                 return -EINVAL;
12939         if (!is_power_of_2(reg.ring_entries))
12940                 return -EINVAL;
12941
12942         /* cannot disambiguate full vs empty due to head/tail size */
12943         if (reg.ring_entries >= 65536)
12944                 return -EINVAL;
12945
12946         if (unlikely(reg.bgid < BGID_ARRAY && !ctx->io_bl)) {
12947                 int ret = io_init_bl_list(ctx);
12948                 if (ret)
12949                         return ret;
12950         }
12951
12952         bl = io_buffer_get_list(ctx, reg.bgid);
12953         if (bl) {
12954                 /* if mapped buffer ring OR classic exists, don't allow */
12955                 if (bl->buf_nr_pages || !list_empty(&bl->buf_list))
12956                         return -EEXIST;
12957         } else {
12958                 bl = kzalloc(sizeof(*bl), GFP_KERNEL);
12959                 if (!bl)
12960                         return -ENOMEM;
12961         }
12962
12963         pages = io_pin_pages(reg.ring_addr,
12964                              struct_size(br, bufs, reg.ring_entries),
12965                              &nr_pages);
12966         if (IS_ERR(pages)) {
12967                 kfree(bl);
12968                 return PTR_ERR(pages);
12969         }
12970
12971         br = page_address(pages[0]);
12972         bl->buf_pages = pages;
12973         bl->buf_nr_pages = nr_pages;
12974         bl->nr_entries = reg.ring_entries;
12975         bl->buf_ring = br;
12976         bl->mask = reg.ring_entries - 1;
12977         io_buffer_add_list(ctx, bl, reg.bgid);
12978         return 0;
12979 }
12980
12981 static int io_unregister_pbuf_ring(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
12982 {
12983         struct io_uring_buf_reg reg;
12984         struct io_buffer_list *bl;
12985
12986         if (copy_from_user(&reg, arg, sizeof(reg)))
12987                 return -EFAULT;
12988         if (reg.pad || reg.resv[0] || reg.resv[1] || reg.resv[2])
12989                 return -EINVAL;
12990
12991         bl = io_buffer_get_list(ctx, reg.bgid);
12992         if (!bl)
12993                 return -ENOENT;
12994         if (!bl->buf_nr_pages)
12995                 return -EINVAL;
12996
12997         __io_remove_buffers(ctx, bl, -1U);
12998         if (bl->bgid >= BGID_ARRAY) {
12999                 xa_erase(&ctx->io_bl_xa, bl->bgid);
13000                 kfree(bl);
13001         }
13002         return 0;
13003 }
13004
13005 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
13006                                void __user *arg, unsigned nr_args)
13007         __releases(ctx->uring_lock)
13008         __acquires(ctx->uring_lock)
13009 {
13010         int ret;
13011
13012         /*
13013          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
13014          * someone else killed the ctx or is already going through
13015          * io_uring_register().
13016          */
13017         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
13018                 return -ENXIO;
13019
13020         if (ctx->restricted) {
13021                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
13022                         return -EINVAL;
13023                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
13024                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
13025                         return -EACCES;
13026         }
13027
13028         switch (opcode) {
13029         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
13030                 ret = -EFAULT;
13031                 if (!arg)
13032                         break;
13033                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
13034                 break;
13035         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
13036                 ret = -EINVAL;
13037                 if (arg || nr_args)
13038                         break;
13039                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
13040                 break;
13041         case IORING_REGISTER_FILES:
13042                 ret = -EFAULT;
13043                 if (!arg)
13044                         break;
13045                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
13046                 break;
13047         case IORING_UNREGISTER_FILES:
13048                 ret = -EINVAL;
13049                 if (arg || nr_args)
13050                         break;
13051                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
13052                 break;
13053         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
13054                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
13055                 break;
13056         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
13057                 ret = -EINVAL;
13058                 if (nr_args != 1)
13059                         break;
13060                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 0);
13061                 break;
13062         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
13063                 ret = -EINVAL;
13064                 if (nr_args != 1)
13065                         break;
13066                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg, 1);
13067                 break;
13068         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
13069                 ret = -EINVAL;
13070                 if (arg || nr_args)
13071                         break;
13072                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
13073                 break;
13074         case IORING_REGISTER_PROBE:
13075                 ret = -EINVAL;
13076                 if (!arg || nr_args > 256)
13077                         break;
13078                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
13079                 break;
13080         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
13081                 ret = -EINVAL;
13082                 if (arg || nr_args)
13083                         break;
13084                 ret = io_register_personality(ctx);
13085                 break;
13086         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
13087                 ret = -EINVAL;
13088                 if (arg)
13089                         break;
13090                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
13091                 break;
13092         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
13093                 ret = -EINVAL;
13094                 if (arg || nr_args)
13095                         break;
13096                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
13097                 break;
13098         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
13099                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
13100                 break;
13101         case IORING_REGISTER_FILES2:
13102                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
13103                 break;
13104         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
13105                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
13106                                               IORING_RSRC_FILE);
13107                 break;
13108         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
13109                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
13110                 break;
13111         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
13112                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
13113                                               IORING_RSRC_BUFFER);
13114                 break;
13115         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
13116                 ret = -EINVAL;
13117                 if (!arg || !nr_args)
13118                         break;
13119                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
13120                 break;
13121         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
13122                 ret = -EINVAL;
13123                 if (arg || nr_args)
13124                         break;
13125                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
13126                 break;
13127         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
13128                 ret = -EINVAL;
13129                 if (!arg || nr_args != 2)
13130                         break;
13131                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
13132                 break;
13133         case IORING_REGISTER_RING_FDS:
13134                 ret = io_ringfd_register(ctx, arg, nr_args);
13135                 break;
13136         case IORING_UNREGISTER_RING_FDS:
13137                 ret = io_ringfd_unregister(ctx, arg, nr_args);
13138                 break;
13139         case IORING_REGISTER_PBUF_RING:
13140                 ret = -EINVAL;
13141                 if (!arg || nr_args != 1)
13142                         break;
13143                 ret = io_register_pbuf_ring(ctx, arg);
13144                 break;
13145         case IORING_UNREGISTER_PBUF_RING:
13146                 ret = -EINVAL;
13147                 if (!arg || nr_args != 1)
13148                         break;
13149                 ret = io_unregister_pbuf_ring(ctx, arg);
13150                 break;
13151         default:
13152                 ret = -EINVAL;
13153                 break;
13154         }
13155
13156         return ret;
13157 }
13158
13159 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
13160                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
13161 {
13162         struct io_ring_ctx *ctx;
13163         long ret = -EBADF;
13164         struct fd f;
13165
13166         f = fdget(fd);
13167         if (!f.file)
13168                 return -EBADF;
13169
13170         ret = -EOPNOTSUPP;
13171         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
13172                 goto out_fput;
13173
13174         ctx = f.file->private_data;
13175
13176         io_run_task_work();
13177
13178         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
13179         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
13180         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
13181         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs, ret);
13182 out_fput:
13183         fdput(f);
13184         return ret;
13185 }
13186
13187 static int __init io_uring_init(void)
13188 {
13189 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
13190         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
13191         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
13192 } while (0)
13193
13194 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
13195         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
13196         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
13197         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
13198         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
13199         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
13200         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
13201         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
13202         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
13203         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
13204         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
13205         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
13206         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
13207         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
13208         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
13209         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
13210         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
13211         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
13212         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
13213         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
13214         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
13215         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
13216         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
13217         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
13218         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
13219         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
13220         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
13221         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
13222         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
13223         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
13224         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
13225         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
13226         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
13227         BUILD_BUG_SQE_ELEM(48, __u64,  addr3);
13228
13229         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
13230                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
13231         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
13232                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
13233
13234         /* ->buf_index is u16 */
13235         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
13236         BUILD_BUG_ON(BGID_ARRAY * sizeof(struct io_buffer_list) > PAGE_SIZE);
13237         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf_ring, bufs) != 0);
13238         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct io_uring_buf, resv) !=
13239                      offsetof(struct io_uring_buf_ring, tail));
13240
13241         /* should fit into one byte */
13242         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
13243         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
13244         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
13245
13246         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
13247         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
13248
13249         BUILD_BUG_ON(sizeof(atomic_t) != sizeof(u32));
13250
13251         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_cmd) > 64);
13252
13253         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
13254                                 SLAB_ACCOUNT);
13255         return 0;
13256 };
13257 __initcall(io_uring_init);